一种Ka波段固态功率放大器链路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种Ka波段固态功率放大器链路，包括：第一级功分模块、第二级功分模块、第一级合路模块、第二级合路模块和第三级合路模块；第一级功分模块设有三个输出端，每个输出端与第二级功分模块的一个波导桥功分器的输入端相连；第二级功分模块中的每个波导桥功分器设有两个输出端，每个输出端与第一级合路模块一个功放模块的输入端相连；第二级合路模块中的每个波导桥合路器设有两个输入端，每个输入端与第一级合路模块的一个功放模块的输出端相连；第三级合路模块设有三个输入端，每个输入端与第二级合路模块的一个波导桥合路器的输出端相连。本实用新型专利技术实现了非偶数路的合路方式，具有插损小，合路效率高、驻波好、隔离度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种Ka波段固态功率放大器链路
本技术涉及一种Ka波段(34～36GHz)固态功率放大器链路，属于微波通信

技术介绍
目前34～36GHz的Ka波段固态功放的合路通常采用微带合路，存在插损大、合路效率低的问题，并且为了保证相位，通常采用偶数路合路，但在一些应用需求下，在满足规定的合成输出功率和合成损耗的指标要求下，可能产生如下问题：选取8只芯片则达不到输出功率要求，选取16只芯片时，则输出功率过大，造成浪费，提高了成本。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种Ka波段固态功率放大器链路，提高功率合路效率，适用于非偶数路的合路场景。技术方案：为实现上目的，本技术采用如下技术方案：一种Ka波段固态功率放大器链路，包括：第一级功分模块、第二级功分模块、第一级合路模块、第二级合路模块和第三级合路模块，所述第二级功分模块包括三个波导桥功分器，所述第一级合路模块包括六个功放模块，所述第二级合路模块包括三个波导桥合路器；所述第一级功分模块设有三个输出端，每个输出端与第二级功分模块的一个波导桥功分器的输入端相连；所述第二级功分模块中的每个波导桥功分器设有两个输出端，每个输出端与第一级合路模块一个功放模块的输入端相连；所述第二级合路模块中的每个波导桥合路器设有两个输入端，每个输入端与第一级合路模块的一个功放模块的输出端相连；所述第三级合路模块设有三个输入端，每个输入端与第二级合路模块的一个波导桥合路器的输出端相连。作为优选，所述功放模块包括两只功率芯片、一只威尔金森功分器和一只威尔金森合路器；两只功率芯片的输入端分别连接到威尔金森功分器的两个输出端，两只功率芯片的输出端分别连接到威尔金森合路器的两个输入端。作为优选，所述功率芯片的型号为WFD340360-P37。作为优选，所述第一级功分模块为一分三的波导功分器，包括：等分一分二功分器、第一不等分一分二功分器和第二不等分一分二功分器；所述等分一分二功分器的两个输出端分别与第一不等分一分二功分器和第二不等分一分二功分器的输入端相连，所述第一不等分一分二功分器和第二不等分一分二功分器的中宽度较小的输出端合并作为一分三的波导功分器的一个输出端，宽度较大的输出端分别作为一分三的波导功分器的另外两个输出端；所述第一不等分一分二功分器和第二不等分一分二功分器的两个输出端的宽度比均为1：2。作为优选，所述第三级合路模块为三合一的波导合路器，包括：等分一分二合路器、第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器；所述等分一分二合路器的两个输入端分别与第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的输出端相连，所述第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的中宽度较小的输入端合并作为一分三的波导合路器的一个输入端，宽度较大的输入端分别作为一分三的波导合路器的另外两个输入端；所述第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的两个输入端的宽度比均为1：2。作为优选，所述第二级功分模块中的波导桥功分器采用Lange桥功分器，所述第二级合路模块中的波导桥合路器采用Lange桥合路器。有益效果：本技术将小信号输入功率通过三级功分器将功率分为12路，输入到12只功放芯片的输入端，再通过三级合路器连接12只功放芯片的输出端，合成输出放大后功率。与现有技术相比，本技术通过三级合路结构实现了高效率合路，且最后一级合路路数为三路，实现了非偶数路的合路方式。其中第一级两个芯片合路可采用威尔金森微带合路器合路，具有插损小，合路效率高，频带宽的特点。第二级可采用波导桥合路，具有驻波好、插损小，隔离度高的优点。第三级可采用三合一波导合路器合路，具有驻波好、插损小的特点。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图。图2为本技术实施例中功放模块的结构示意图。图3为本技术实施例中三合一波导合路器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本技术。如图1所示，本专利技术实施例公开的一种Ka波段固态功率放大器链路，第一级功分模块(一分三波导功分模块)、第二级功分模块、第一级合路模块、第二级合路模块和第三级合路模块(三合一波导合路模块)，第二级功分模块包括三个波导桥功分器(波导桥功分器1～3)，第一级合路模块包括六个功放模块(功放模块1～6)，第二级合路模块包括三个波导桥合路器(波导桥合路器1～3)；第一级功分模块设有三个输出端，每个输出端与第二级功分模块的一个波导桥功分器的输入端相连；第二级功分模块中的每个波导桥功分器设有两个输出端，每个输出端与第一级合路模块一个功放模块的输入端相连；第二级合路模块中的每个波导桥合路器设有两个输入端，每个输入端与第一级合路模块的一个功放模块的输出端相连；第三级合路模块设有三个输入端，每个输入端与第二级合路模块的一个波导桥合路器的输出端相连。图2为上述六个功放模块中的任一个的具体结构，其包括两只功率芯片、一只威尔金森功分器和一只威尔金森合路器，其中两只功率芯片的输入端分别连接到威尔金森功分器的两个输出端，两只功率芯片的输出端分别连接到威尔金森合路器的两个输入端。图3为三合一波导合路器的结构示意图，三合一波导为左右对称结构，包括等分一分二合路器、第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器，等分一分二合路器的两个输入端分别与第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的输出端相连，第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的中宽度较小的输入端合并作为一分三的波导合路器的一个输入端，宽度较大的输入端分别作为一分三的波导合路器的另外两个输入端；第一不等分一分二合路器和第二不等分一分二合路器的两个输入端的宽度比均为1∶2。合路器的三个输入端口均为标准波导BJ320，中间输入端等分为2部分，两侧输入端口通过波导渐变，尺寸变为输入端口的2/3，再通过1∶2合路器，将4个端口合为2个标准的BJ320波导端口，然后再通过一级合路器将两个端口合成输出。图2中三合一波导合路器的具体结构尺寸为：端口1、7、8、9端口宽1.78mm，为标准波导口BJ320，长8.5mm，宽3.556mm，端口2宽2.37mm，长5mm，端口3宽1.78mm，长8.7mm，端口4宽1.18mm，长6mm，端口5宽3.556mm，长4.5mm，端口6宽1.78mm，长4mm，图中切角均为45度，10为波导渐变，波导宽度由3.556mm渐变为2.37mm，长15mm，11为波导渐变，波导宽度由1.78mm渐变为1.18mm，长11mm，12为波导渐变，波导宽度由3.556mm渐变为1.78mm，长16.5mm。通过仿真测试，该合路器在带内，34～36GHz驻波＜1.1，插损＜0.2。方案中一分三的波导功分器的结构与合路器的结构一致，此处不再赘述。本方案中，根据频段、增益、输出功率要求，采用12只功率芯片(功率芯片型号为五十五所的WFD340360-P37)通过三级混合功率合成网络实现功率合成，第一级采用一级威尔金森器将两个功率芯片进行合成为功率模块，合成损耗约0.5dB，第二级通过Lange桥将两个功率模块功率芯片进行合成，合成损耗约0.2dB，隔离度可以达到20dB。第三级三合一波导合路器，合成损耗约0.3dB。信号流程为：将小信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ka波段固态功率放大器链路，其特征在于，包括：第一级功分模块、第二级功分模块、第一级合路模块、第二级合路模块和第三级合路模块，所述第二级功分模块包括三个波导桥功分器，所述第一级合路模块包括六个功放模块，所述第二级合路模块包括三个波导桥合路器；所述第一级功分模块设有三个输出端，每个输出端与第二级功分模块的一个波导桥功分器的输入端相连；所述第二级功分模块中的每个波导桥功分器设有两个输出端，每个输出端与第一级合路模块一个功放模块的输入端相连；所述第二级合路模块中的每个波导桥合路器设有两个输入端，每个输入端与第一级合路模块的一个功放模块的输出端相连；所述第三级合路模块设有三个输入端，每个输入端与第二级合路模块的一个波导桥合路器的输出端相连。

【技术特征摘要】
1.一种Ka波段固态功率放大器链路，其特征在于，包括：第一级功分模块、第二级功分模块、第一级合路模块、第二级合路模块和第三级合路模块，所述第二级功分模块包括三个波导桥功分器，所述第一级合路模块包括六个功放模块，所述第二级合路模块包括三个波导桥合路器；所述第一级功分模块设有三个输出端，每个输出端与第二级功分模块的一个波导桥功分器的输入端相连；所述第二级功分模块中的每个波导桥功分器设有两个输出端，每个输出端与第一级合路模块一个功放模块的输入端相连；所述第二级合路模块中的每个波导桥合路器设有两个输入端，每个输入端与第一级合路模块的一个功放模块的输出端相连；所述第三级合路模块设有三个输入端，每个输入端与第二级合路模块的一个波导桥合路器的输出端相连。2.根据权利要求1所述的一种Ka波段固态功率放大器链路，其特征在于，所述功放模块包括两只功率芯片、一只威尔金森功分器和一只威尔金森合路器；两只功率芯片的输入端分别连接到威尔金森功分器的两个输出端，两只功率芯片的输出端分别连接到威尔金森合路器的两个输入端。3.根据权利要求2所述的一种Ka波段固态功率放大器链路，其特征在于，所述功率芯片的型号为WFD340360-P37。4.根据权利要求1所述的一种Ka波段固态功率放大器链路，其特征在于，所述第一级功分模块为一分三的波导功分器，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晴，蔡捷，
申请(专利权)人：南京冉思电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32