一种高性能功率放大器-圆极化天线的一体化设计

作者：邱俊杰; 尤阳^*; 陆云龙; 黄季甫

来源：微波学报, 2023, 1-6.

• 功放-圆极化天线一体化
• 圆极化天线
• 功率附加效率
• 轴比带宽

本文设计了一种具有圆极化辐射特性的高性能功率放大器-天线一体化电路。通过直接优化圆极化天线的输入阻抗，使之与消除输出匹配网络的功放电路直接集成。这种无缝集成方式不仅有效减少了插入和失配损耗以及整体电路尺寸，而且提高了整体的性能。采用的圆极化天线由矩形贴片和改进的地平面组成，通过在地平面上增加垂直短截线和切割水平缝隙，增强了天线的3-dB轴比带宽。为了验证，设计、制造和测量了工作在3.4 GHz～3.6 GHz的一体化电路原型。实验结果显示，功放-圆极化天线一体化电路在工作频带内的功率附加效率（power added efficiency， PAE）超过60%，且3-dB轴比带宽达到320 MHz（相对于3 500 MHz的中心频率为9.1%）。相较于传统的级联设计，PAE提高了8.5%，3-dB轴比带宽也得以改善。

• 单位
  宁波大学