将整体电路结构在ADS平台下进行仿真，扫描功放管漏极电压、电流的时域波形，结果如图3所示。漏极电压与电流波形相互交错，避免了峰值电压与峰值电流的同时出现，这说明功放管上消耗的功率较少，放大器工作在较理想的高效状态下，仿真结果满足开关E类功率放大器的工作特点。

　　对整体网络进行S参数优化，并手动调谐1/4波长偏置微带线的长度，以获得更好的电路性能。最终仿真结果显示，在输入功率为27 dBm时，功放的输出功率约为40.2 dBm，增益约为13.2 dB，已满模压电感厂足预期10 W的设计指标（如图4所示）。而此时漏极效率高达76.9%，功率附加效率（PAE）约为73%（如图5所示）。对电路进行谐波平衡扫描，得到二、三次谐波在各功率点输入时，抑制皆在60 dBc以上。

　　根据仿真确定的微带电路，生成相应的版电感器图，并进行版图优化，最终制作电路板。本设计电路板采用ROGERS4350板材，板厚30 mil，实际介电常数为3.48，仿真使用介电常数3.66。经实物测试，在输入功率为27 dBm时，功放输出基本达到10 W，漏极效率约为71%，附加效率约为67%，二、三次谐波抑制在48 dBc以上。与仿真结果相比，实际输出功率略微偏小，效率和谐波抑制都偏低一些。但考虑到电路寄生参数、加工精度以及测试设备损耗等影响，实测值偏差在正常范围内，与仿真值有很好的一致性，整体效果良好。

　　本文针对S波段天气雷达中固态功率放大器效率较低的问题，引入开关模式E类功率放大器替代传统功率放大器，并结合新型GaN器件，成功研制了在2.8 GHz频点下的高效E类功率放大器。结果表明，该放大器输出功率能够满足实际需要，且附加效率达到67%，明显优于传统类型放大器，对天气雷达发射机系统的发展具有积极的作用。

　　参考文献

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