一种二进制波导内空间功率合成放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二进制波导内空间功率合成放大器，4路功率合成模块为基本功率放大单元，通过以波导H面T型结为单元实现的波导二路功率分配/合成器、波导四路功率分配/合成器、波导八路功率分配/合成器分别实现8路功率合成放大器模块、16路功率合成放大器模块、32路功率合成放大器模块。该二进制波导内空间功率合成方式具有合成效率高、体积小、重量轻、易散热等优点。这种以标准模块为基础的二进制系列化功率合成方案大大提高了固态功率合成放大器的设计效率、在满足固态功率合成放大器散热的基础上提高了设备的可维修性、降低了设备研制和生产的成本，有较高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通信领域中的一种二进制波导内空间功率合成放大器，特别适用于作卫星通信信道的功率放大器装置。
技术介绍
由于受Ka频段固态器件自身半导体物理特性的影响，目前还难以研制大功率的Ka频段固态器件。为了获得更大的输出功率，需要采用功率合成的方法将多个功率器件集中在一个功率合成放大器中；另外，采用多个功率源进行合成还能在一个或几个源失效的情况下保证系统继续降额工作。目前，在Ka频段应用最多的功率合成技术是波导内空间功率合成。Ka频段电路合成传输损耗较大，较多路数的合成时功率合成效率较低；而波导内空间功率合成既能有效地解决各个功率单片的散热又能提高多路合成时的功率合成效率，更适合应用于Ka频段产生较大的整机输出功率。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种二进制Ka频段波导内空间功率合成器，具有合成效率高、频带宽、体积小、重量轻的特点。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种二进制波导内空间功率合成放大器，其特征在于：包括作为基本功率放大器单元的四路功率合成模块1、配装在四路功率合成模块1的输入波导口的多路功率分配器2，配装在四路功率合成模块1的输出波导口的多路功率合成器3，所述的多路功率分配器2与多路功率合成器3结构相同；所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3的分配路数均为二进制路数，所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3均由上下配装在一起的上分块5及下分块6组成，在下分块6上开有分路波导，在多路功率分配器2和多路功率合成器3的T形结的交叉位置处均设有用于匹配端口驻波的矩形阶梯凸台。进一步的，所述的下分块的底部为水平的连接板，所述的上分块上带有用于与四路功率合成模块1端面相连的竖板，所述的功率分配器2和功率合成器3与四路功率合成模块1相互装配在一起可以形成一个共用的散热面。进一步的，所述的下分块的顶部带有水平的上连接板，所述的分路波导设置在下连接板上，所述的上连接板与下连接板之间形成与外部环境相通的空腔。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术通过二进制波导内空间功率合成的方式,可以对功放模块进行二路、四路、八路和十六路等偶数路的等功率合成。输入到波导的信号经过功率分配器后功率均分，然后进入到功放模块内并进行功率放大，经过放大的微波信号通过功率合成器进行功率合成输出。本技术的频率范围为25-34GHz，具有集成度高、频率范围宽、合成效率高、易散热的特点，性能稳定可靠，实用简便，有利于系统小型化的应用，具有较大的推广应用价值。附图说明图1是以二路为例的功率分配/合成器结构示意图；图2是以四路为例的功率分配/合成器结构示意图；图3是以四路功率分配/合成器与功率合成模块配装相配装的组合图。图4是以八路为例的功率分配/合成器结构示意图；图5是以八路功率分配/合成器与功率合成模块配装相配装的组合图。附图标记说明：功率合成模块1、多路功率分配器2、多路功率合成器3、上分块5、及下分块6。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1至图5所示，本技术为一种二进制Ka频段波导内空间功率合成放大器，包括一种四路功率合成模块1、多路功率分配器2、多路功率合成器3，所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3的结构完全相同，所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3分配路数均为二进制路数，所述的多路功率分配器2配装在四路功率合成模块1的输入波导口，所述的多路功率合成器3配装在四路功率合成模块1的输出波导口，所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3的分配路数均为二进制路数。如图1、图2、图4所示，当为二路功率分配时，多路功率分配器2和多路功率合成器3的分配路数为二路，其分配方式为一级H面阶梯方柱匹配T型结，配合四路功率合成模块1可以实现二路的功率分配/合成；当为四路功率分配时，多路功率分配器2和多路功率合成器3的分配路数为四路，其分配方式为二级H面阶梯方柱匹配T型结级联，配合四路功率合成模块1可以实现四路的功率分配/合成；当为八路功率分配时，多路功率分配器2和多路功率合成器3的分配路数为八路，其分配方式为三级H面阶梯方柱匹配T型结级联，可以实现八路的功率分配器和功率合成器。如图1至5所示，所述的多路功率分配器2和多路功率合成器3均由上下配装在一起的上分块5及下分块6组成，在下分块6上开有分路/合路波导，在多路功率分配器2和多路功率合成器3的T形结的交叉位置处均设有用于匹配端口驻波的矩形阶梯凸台，所述的下分块的底部为水平的下连接板，所述的上分块上带有用于与四路功率合成模块1端面相连的竖板，所述的功率分配2和功率合成器3与四路功率合成模块1相装配在一起可以形成一个共用的散热面，所述的下分块的顶部带有水平的上连接板，所述的分路波导设置在上连接板上，所述的上连接板与下连接板之间形成与外部环境相通的空腔。本技术简要工作原理如下：输入信号经功率分配器进行等功率分配后输入到四路功率合成模块1内进行功率放大，放大后的微波信号经相应的功率合成进行功率合成并输出。二路分合路器级联可以方便实现二路、四路、八路等二进制的功率分配、合成。功率分合路器的侧面与四路功率合成模块的输入输出端接面良好接触即可以保证微波信号的良好传输又可以把模块的热量导到分合路器上，功率合成模块1的散热面和功率分合路器的散热面在同一平面上，这样就增大了整个功放模块的散热面积。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二进制波导内空间功率合成放大器，其特征在于：包括作为基本功率放大器单元的四路功率合成模块(1)、配装在四路功率合成模块(1)的输入波导口的多路功率分配器(2)，配装在四路功率合成模块(1)的输出波导口的多路功率合成器(3)，所述的多路功率分配器(2)与多路功率合成器(3)结构相同；所述的多路功率分配器(2)和多路功率合成器(3)的分配路数均为二进制路数，所述的多路功率分配器(2)和多路功率合成器(3)均由上下配装在一起的上分块(5)及下分块(6)组成，在下分块(6)上开有分路波导，在多路功率分配器(2)和多路功率合成器(3)的T形结的交叉位置处均设有用于匹配端口驻波的矩形阶梯凸台。

【技术特征摘要】
1.一种二进制波导内空间功率合成放大器，其特征在于：包括
作为基本功率放大器单元的四路功率合成模块(1)、配装在四路功率
合成模块(1)的输入波导口的多路功率分配器(2)，配装在四路功
率合成模块(1)的输出波导口的多路功率合成器(3)，所述的多路
功率分配器(2)与多路功率合成器(3)结构相同；所述的多路功率
分配器(2)和多路功率合成器(3)的分配路数均为二进制路数，所
述的多路功率分配器(2)和多路功率合成器(3)均由上下配装在一
起的上分块(5)及下分块(6)组成，在下分块(6)上开有分路波
导，在多路功率分配器(2)和多路功率合成器(3)的T形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：河北;13