一种高隔离功率合成装置制造方法及图纸

本申请提供了一种高隔离功率合成装置，属于射频与微波功率合成设计技术领域。所述装置主要由功分单元和功合单元组成，功分单元由1分2波导功分器、波导‑微带双探针、1分2微带功分器以及SMPM连接器构成，功合单元由2合1波导功合器、波导3dB电桥、波导‑微带双探针构成。通过功分器进行功率分配，得到多路等幅同相的功率流，再经过功放模块进行功率放大，最后将分别得到的各路功率合成起来，得到更大的输出功率，本申请实现了功分/功合器大功率、小型化、高隔离的信号输出。

A High Isolation Power Combiner

【技术实现步骤摘要】
一种高隔离功率合成装置
本申请属于射频与微波功率合成设计
，特别涉及一种高隔离功率合成装置。
技术介绍
随着微波毫米波技术在雷达探测、卫星通信、电子战、导航控制等军事领域的应用越来越广泛，对信号源的输出功率要求越来越高。只有获得足够高的输出功率，才能保证足够好的通信质量，足够远的传输距离，足够强的抗干扰能力。但是单一的固态功率器件往往输出功率有限，无法满足系统大功率输出的要求，这时就需要通过特定的电路将多个固态件的放大器进行功率合成叠加，这种电路被称为功率合成电路。为获得较大的功率，一般是先进行功率分配，得到多路等幅同相的功率流，再经过单管放大，最后将分别得到的功率合成起来，就能得到更大的输出功率。因此功率合成网络的设计成为功率合成中的关键技术。现有的微带功率合成网络中功率容量较低，波导功率合成网络体积大、质量重且易产生自激的弊端。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种高隔离功率合成装置，主要包括：波导功分器，包括一个连接功率输入的入口端及两个出口端；两个第一微带双探针结构，每个所述第一微带双探针结构具有相互平行的一对微带，每对微带通过探针分别固定在所述波导功分器出口端的上下两侧；微带功分器，连接在每一个微带末端，形成在空间结构上相互分离的两路信号传输通道；多个功放模块，设置在每个信号传输通道的出口端，用于对功率进行放大；第二微带双探针结构，用于将具有上下位置关系的一对功放模块的输出信号进行合并，形成一路输出通道；波导3dB电桥，每一个波导3dB电桥具有两个信号接收端，分别连接两路所述输出通道；波导功合器，包括两个用于分别连接一个所述波导3dB电桥的入口端及一个出口端，所述出口端用于输出合成功率。优选的是，所述波导功分器包括第一主波导、第一次波导以及第一过渡结构，所述入口端设置在所述第一主波导端部，两个所述出口端分别设置在两个第一次波导上，两个所述第一次波导通过第一过渡结构分别设置在所述第一主波导的两侧。优选的是，所述第一过渡结构包括在所述第一主波导入口端的相对侧形成的三角形豁口。优选的是，所述波导功分器的第一次波导上设置有短路活塞，并通过短路活塞调整所述第一微带双探针结构的探针处于波导内电场最强的位置。优选的是，所述波导功合器包括第二主波导、第二次波导以及第二过渡结构，所述出口端设置在所述第二主波导端部，两个所述入口端分别设置在两个第二次波导上，两个所述第二次波导通过第二过渡结构分别设置在所述第二主波导的两侧。优选的是，所述第二过渡结构包括在所述第二主波导出口端的相对侧形成的三角形豁口。优选的是，所述波导功合器的第二次波导上设置有短路活塞，并通过短路活塞调整所述第二微带双探针结构的探针处于波导内电场最强的位置。优选的是，每个所述功放模块通过连接器连接在微带功分器或第二微带双探针结构上。优选的是，所述连接器包括SMPM射频同轴连接器。优选的是，所述微带功分器的两路信号传输通道末端之间设置有欧姆电阻。本专利技术功合器采用波导-微带双探针探针过渡、波导3dB耦合器以及波导功分器级联的形式，功分器采用波导功分器、波导-微带双探针探针过渡、改进型微带功分器以及SMPM射频绝缘子级联的形式，克服了传统波导功分器易产生自激的弊端，最终实现了功分/功合器大功率、小型化、高隔离的信号输出。附图说明图1是本申请高隔离功率合成装置结构示意图。图2是本申请高隔离功率合成装置系统拓扑图。图3是本申请高隔离功率合成装置的Ku波段八路功分网络结构图。图4是本申请高隔离功率合成装置的Ku波段八路功合网络结构图。图5是本申请高隔离功率合成装置的Ku波段八路功分/功合网络简化示意图。图6是本申请高隔离功率合成装置的Ku波段八路功分/功合网络A面三维结构图。其中，1为波导功分器，2-1为第一微带双探针结构，2-2为第二微带双探针结构，3为连接器，4为功放模块，5为微带功分器，6为波导3dB电桥，7为波导功合器，8为短路活塞；11为第一主波导，12为第一次波导，13为第一过渡结构，21为高阻抗线，22为低阻抗线，71为第二主波导，72为第二次波导，73为第二过渡结构。具体实施方式为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。本申请提供了一种高隔离功率合成装置，如图1所示，主要包括：波导功分器1，包括一个连接功率输入的入口端及两个出口端；两个第一微带双探针结构2-1，每个所述第一微带双探针结构2-1具有相互平行的一对微带，每对微带通过探针分别固定在所述波导功分器1出口端的上下两侧；微带功分器5，连接在每一个微带末端，形成在空间结构上相互分离的两路信号传输通道；多个功放模块4，设置在每个信号传输通道的出口端，用于对功率进行放大；第二微带双探针结构2-2，用于将具有上下位置关系的一对功放模块的输出信号进行合并，形成一路输出通道；波导3dB电桥6，每一个波导3dB电桥6具有两个信号接收端，分别连接两路所述输出通道；波导功合器7，包括两个用于分别连接一个所述波导3dB电桥6的入口端及一个出口端，所述出口端用于输出合成功率。本实施例中，波导功分器1通常为1分2波导功分器，微带功分器5通常为1分2微带功分器，波导功合器7通常为2合1波导功合器。本申请主要由功分单元和功合单元组成，如图2所示的拓扑图，一种功分单元，由1分2波导功分器、波导-微带双探针、1分2微带功分器以及SMPM连接器构成；一种功合单元，由2合1波导功合器、波导3dB电桥、波导-微带双探针构成。本申请高隔离功率合成网络适于构成功分网络及功合网络，分别如图3及图4所示，功分网络由1分2波导功分器、波导-微带双探针、1分2微带功分器级联而成。经由1路输入端口分配成8路输出端口；功合网络由2合1波导功合器、波导3dB电桥、波导-微带双探针过渡1分2微带功分器级联而成。经由8路输入端口合成为1路输出端口。在一些可选实施方式中，如图5或图1所示，所述波导功分器1包括第一主波导11、第一次波导12以及第一过渡结构13，所述入口端设置在所述第一主波导端部，两个所述出口端分别设置在两个第一次波导上，两个所述第一次波导通过第一过渡结构分别设置在所述第一主波导的两侧。在一些可选实施方式中，所述第一过渡结构13包括在所述第一主波导入口端的相对侧形成的三角形豁口。上述实施例中，主波导采用标准的矩形波导，次波导的长边和主波导一致，次波导的宽边为主波导宽边的一半。在Ku波段，主波导为标准的BJ180波导,其中波导的长边为12.95mm宽边为6.477mm，次波导的长边和主波导一致也为12.95mm，次波导的宽边为主波导宽边的一半为3.2385mm。在微波仿真软件中，对1分2波导功分器中的主次波导功分单元进行倒角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高隔离功率合成装置，其特征在于，包括：波导功分器(1)，包括一个连接功率输入的入口端及两个出口端；两个第一微带双探针结构(2‑1)，每个所述第一微带双探针结构(2‑1)具有相互平行的一对微带，每对微带通过探针分别固定在所述波导功分器(1)出口端的上下两侧；微带功分器(5)，连接在每一个微带末端，形成在空间结构上相互分离的两路信号传输通道；多个功放模块(4)，设置在每个信号传输通道的出口端，用于对功率进行放大；第二微带双探针结构(2‑2)，用于将具有上下位置关系的一对功放模块的输出信号进行合并，形成一路输出通道；波导3dB电桥(6)，每一个波导3dB电桥(6)具有两个信号接收端，分别连接两路所述输出通道；波导功合器(7)，包括两个用于分别连接一个所述波导3dB电桥(6)的入口端及一个出口端，所述出口端用于输出合成功率。

【技术特征摘要】
1.一种高隔离功率合成装置，其特征在于，包括：波导功分器(1)，包括一个连接功率输入的入口端及两个出口端；两个第一微带双探针结构(2-1)，每个所述第一微带双探针结构(2-1)具有相互平行的一对微带，每对微带通过探针分别固定在所述波导功分器(1)出口端的上下两侧；微带功分器(5)，连接在每一个微带末端，形成在空间结构上相互分离的两路信号传输通道；多个功放模块(4)，设置在每个信号传输通道的出口端，用于对功率进行放大；第二微带双探针结构(2-2)，用于将具有上下位置关系的一对功放模块的输出信号进行合并，形成一路输出通道；波导3dB电桥(6)，每一个波导3dB电桥(6)具有两个信号接收端，分别连接两路所述输出通道；波导功合器(7)，包括两个用于分别连接一个所述波导3dB电桥(6)的入口端及一个出口端，所述出口端用于输出合成功率。2.如权利要求1所述的高隔离功率合成装置，其特征在于，所述波导功分器(1)包括第一主波导(11)、第一次波导(12)以及第一过渡结构(13)，所述入口端设置在所述第一主波导端部，两个所述出口端分别设置在两个第一次波导上，两个所述第一次波导通过第一过渡结构分别设置在所述第一主波导的两侧。3.如权利要求2所述的高隔离功率合成装置，其特征在于，所述第一过渡结构(13)包括在所述第一主波导入口端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维满，宋振兴，王默然，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32