一种微波高功率分配/合成器制造技术

技术编号:13504584 阅读:54 留言:0更新日期:2016-08-10 04:39
本发明专利技术公开了一种微波高功率分配/合成器,包括底板和盖板,盖板盖合在底板上,二者盖合后,盖板上端面设置有三个负载端口,四周设置有五个信号端口,所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块,所述的连接块设置在三个魔H单元之间,且四者无间隙一体化设计。本发明专利技术在微波高功率容量结构魔H的基础上,通过三个魔H单元品字形组合,这种结构由两个连接在一起的传输线,馈入同一波导,耦合两种不同工作模式所形成的分支线耦合器,对此结构的参数进行仿真优化设计及样件加工调试后,使其能够应用在深空探测微波高功放中,在进行微波功率输出时,即降低级联滤波器空气击穿风险,又得到较高质量频谱高功率微波信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高功率微波应用
,尤其涉及一种微波高功率分配/合成器
技术介绍
随着全球信息化的推进,大量的信息需要通过射频、微波通信设备进行传输,随着传输距离的加大,对微波发射机输出功率提出了更高要求,一方面,由于单个微波源功率的限制,要想得到更高微波功率,必须采取功率分配/合成的形式实现,另一方面,为提高频谱质量,需要对高功率微波信号加载滤波器进行处理,由于高功率情况下滤波器自身功率容量有限制,需要对高功率微波信号进行先分配,再经滤波器处理,然后再进行功率合成,从而得到较高质量频谱的高功率微波信号。特别是在深空探测等高功率微波应用领域,连续波微波功率高达上百千瓦功率分配/合成器的作用更为突出,同时研制难度也大为提高。目前,相关领域的研究鲜有报道,因此研究小型化、高性能、超大功率容量的功率分配/合成器对当前高功率领域的射频、微波通信设备至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微波高功率分配/合成器,能够应用在深空探测微波高功放中,使其在进行微波功率输出时,即降低级联滤波器空气击穿风险,又得到较高质量频谱高功率微波信号。本专利技术采用的技术方案为: 一种微波高功率分配/合成器, 包括底板和盖板,盖板盖合在底板上,所述二者盖合后,盖板上端面设置有三个负载端口,二者外围接触边缘焊接固定,且四周设置有五个信号端口,所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块,所述的连接块设置在三个魔H单元之间,且四者无间隙一体化设计;所述的魔H单元为一个矩形混合接头结构,包括矩形基板,矩形基板的短边均设置有T型隔离窗片,矩形基板的两个长边的中间位置处分别对称设置有阶梯渐变结构,所述的阶梯渐变结构由外到内阶梯的长度依次变低;其中一个阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸设置且与在延伸方向上设置的T型隔离窗片的横部相接,且此横部向内延伸设置斜坡,此斜坡与盖板盖合后形成的端口为负载端,而阶梯渐变结构的最底层阶梯与T型隔离窗片横部之间空隙与盖板盖合后形成的端口为信号端,每个魔H单元具有三个信号端;其它三个的横部与竖部连接处均设置有一个等腰直角三角形连接部,且等腰直角三角形连接部的直角与T型隔离窗片的横部和竖部之间形成的直角贴合设置; 所述的三个魔H单元竖直排列以品字形排列,每个魔H单元的负载端均在上端或下端,第一魔H单元下端两个信号端口分别与第二魔H单元和第三魔H单元的与负载端具有900相位差的信号端口相连通;且设置在连接块两侧的第二和第三魔H单元以连接块的中心轴线左右对称; 所述的盖板上端面与负载端口对应位置分别设置有法兰,侧端面与信号端口对应处也分别设置有法兰。所述的第一魔H单元中矩形基板的一个短边设置有T型隔离窗片,另一个短边为半T型隔离窗片,所述半T型隔离窗片的竖部与一侧阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸后与T型隔离窗片的竖部之间相接构成向上出口的为负载端,与另一侧阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸后构成的向侧面出口的为信号端。所述信号端口与法兰之间设置有过渡台阶,阶数为两阶。所述的阶梯渐变结构中每阶的棱角为椭圆。所述的法兰采用BJ70。本专利技术在微波高功率容量结构魔H的基础上,根据具体的需要,通过三个魔H单元品字形组合,这种结构由两个连接在一起的传输线,馈入同一波导,耦合两种不同工作模式所形成的分支线耦合器,对此结构的参数进行仿真优化设计及样件加工调试后,从而实现了高功率微波分路或合成功能,使其能够应用在深空探测微波高功放中,在进行微波功率输出时,即降低级联滤波器空气击穿风险,又得到较高质量频谱高功率微波信号。【附图说明】图1为本专利技术所述第一魔H单元的结构示意图; 图2为本专利技术所述第二魔H单元的结构示意图; 图3为本专利技术所述第三魔H单元的结构示意图; 图4为本专利技术所述盖板的结构示意图; 图5为本专利技术所述底板的结构示意图。【具体实施方式】如图4和5所示,本专利技术包括底板和盖板5,盖板5盖合在底板上,所述二者盖合后,盖板5上端面设置有三个负载端口,二者外围接触边缘焊接固定,通过焊接可以有效防止传输高功率微波信号情况下,微波能量泄露问题,从而避免微波信号对设备带来干扰或对人体危害。二者焊接外围的四周设置有五个信号端口,所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块,所述的连接块设置在三个魔H单元之间,且四者无间隙一体化设计;本申请所述的魔H单元为基础单元,但是具体进行结合时会根据需要进行适当的变化,即负载端口的相对位置,其可以根据需要进行灵活设置,以下为详细的解释三者结合时的区别关系,对其端口分别进行了定义具体如下:第一魔H单兀由端口 1_1、1-2、1-3、1-4构成,其中1_1、1-2、1-4、为信号端口、1-3为负载端口;第二魔H单元由端口 2-1、2-2、2-3、2-4构成,其中2-1、2-2、2-3为信号端,2-4为负载端口 ;第三魔H单元由端口 3_1、3_2、3-3、3_4,其中3_1、3_2、3-4为信号端口,3-3为负载端口。所述的魔H单元为一个矩形混合接头结构,包括矩形基板4,矩形基板4的短边均设置有T型隔离窗片,矩形基板4的两个长边的中间位置处分别对称设置有阶梯渐变结构6,所述的阶梯渐变结构6由外到内阶梯的长度依次变低;其中一个阶梯渐变结构6的最底层阶梯7的一端延伸设置且与在延伸方向上设置的T型隔离窗片的横部I相接,且此横部向内延伸设置斜坡8,此斜坡8与盖板盖合后形成的端口为负载端,而阶梯渐变结构6的最底层阶梯7与T型隔离窗片横部I之间空隙与盖板盖合后形成的端口为信号端,每个魔H单元具有三个信号端;其它三个的横部I与竖部2连接处均设置有一个等腰直角三角形连接部3,且等腰直角三角形连接部3的直角与T型隔离窗片的横部I和竖部2之间形成的直角贴合设置;所述的T型隔离窗片与阶梯渐变结构6可用来匹配标准波导-过模波导-标准波导之间的传输特性,其具体功能和魔H—样,具体如下: 所述的由T型隔离窗片和等腰直角三角形连接部3构成的这种结构,即分别与阶梯渐变结构6形成两个信号端口的T型隔离窗片和等腰直角三角形连接部3,关于电场方向有着平移对称结构,所以电场只在在魔H结构的上下底面震荡。而且对称结构使得在此处可以利用虚线框里的过模矩形波导24,增加过模矩形波导24的高度(上下底面距离),可以相对降低此处电场强度,同时不会影响散射参数矩阵。理论上讲,加大过模矩形波导高度,可以无限制的增大波导功率容量。过模矩形波导24宽度应该足够宽,使得TEo1和TEo2两种工作模式能够同时传输。由同一端口激励产生的两种电场工作模式有相同幅度及各自相对应的相位,这样就使得两种电场模式在贴近输入端口的一边得到叠加,而在另一边分离。这是由于他们的导向波数不同,并且当前第1页1 2 本文档来自技高网...
一种微波高功率分配/合成器

【技术保护点】
一种微波高功率分配/合成器,其特征在于:包括底板和盖板,盖板盖合在底板上,所述二者盖合后,盖板上端面设置有三个负载端口,二者外围接触边缘焊接固定,且四周设置有五个信号端口,所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块,所述的连接块设置在三个魔H单元之间,且四者无间隙一体化设计;所述的魔H单元为一个矩形混合接头结构,包括矩形基板,矩形基板的短边均设置有T型隔离窗片,矩形基板的两个长边的中间位置处分别对称设置有阶梯渐变结构,所述的阶梯渐变结构由外到内阶梯的长度依次变低;其中一个阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸设置且与在延伸方向上设置的T型隔离窗片的横部相接,且此横部向内延伸设置斜坡,此斜坡与盖板盖合后形成的端口为负载端,而阶梯渐变结构的最底层阶梯与T型隔离窗片横部之间空隙与盖板盖合后形成的端口为信号端,每个魔H单元具有三个信号端;其它三个的横部与竖部连接处均设置有一个等腰直角三角形连接部,且等腰直角三角形连接部的直角与T型隔离窗片的横部和竖部之间形成的直角贴合设置;所述的三个魔H单元竖直排列以品字形排列,每个魔H单元的负载端均在上端或下端,第一魔H单元下端两个信号端口分别与第二魔H单元和第三魔H单元的与负载端具有900相位差的信号端口相连通;且设置在连接块两侧的第二和第三魔H单元以连接块的中心轴线左右对称;所述的盖板上端面与负载端口对应位置分别设置有法兰,侧端面与信号端口对应处也分别设置有法兰。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘海旭李新胜
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十七研究所
类型:发明
国别省市:河南;41

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