一种高隔离度的功分功合器制造技术

本申请属于射频微波技术领域，具体涉及一种高隔离度的功分功合器。该功分功合器包括波导腔体，包括相对的第一端与第二端，第一端设置为用于进行功率输入或输出的波导端口，第二端被导电壳体封闭，形成波导短路面，波导腔体的毗邻所述波导短路面的上方开设有窗口，透过该窗口，波导腔体与微带电路进行耦合；微带电路，包括基板，基板的上端面设置有两路微带线，基板的下端面包括一段用于盖合在所述波导腔体的窗口上的接合部分；波导填充介质，填充在所述波导腔体的窗口处，用于连接所述微带电路的基板与所述波导腔体的波导脊。该结构在波导微带转换的同时直接实现了功率分配/合成，并且又实现了良好隔离，结构更加紧凑，利于系统的小型化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种高隔离度的功分功合器
本申请属于射频微波
，特别涉及一种高隔离度的功分功合器。
技术介绍
在微波毫米波中,微带线是微波集成电路中一种十分重要的传输形式,然而目前许多微波毫米波测试系统和器件的接口均采用矩形波导,因此,波导-微带转换器被广泛的应用于微波毫米波单片集成电路和混合电路的检测以及波导与平面电路的连接中,以使两种传输线间具有良好的匹配过渡。波导-微带过渡技术便成为系统实现的关键技术之一,受到广泛研究。常见的波导-微带过渡技术主要有:探针过渡,脊波导过渡以及鳍线过渡等；微波功率合成器作为现代微波通信系统、雷达系统以及电子对抗等系统中的重要无源器件，在整个微波系统中占据着相当重要的地位。它的功能是将多路功率传输至一路进行功率叠加。这类器件常常用于高功率系统中的功率合成。目前常见的微波功率合成器主要分为平面微带线结构、SIW结构、同轴结构以及腔体结构等类型，而基于波导结构的功率合成器的功率容量高，插入损耗小的特点受到微波工作者的广泛关注，所以采用波导结构的功率分配技术是微波、毫米波
中很有价值的研究课题之一，在功率合成电路中,通常采用MMIC芯片进行功率放大,而MMIC芯片需要与微带线匹配连接,因此信号需要由波导过渡到相应的微带线上，目前常用的波导至微带的双探针过渡既满足了波导微带的转换，又实现了功率的合成，但是各输出端口之间的隔离度较差,两路的隔离理论上只有6dB。作为功合器使用时当其中一个输入端口失配或输入端口间严重不平衡时的情况下会造成相互之间较大的影响，导致系统的稳定性降低；普通脊波导过渡虽然和探针过渡一样具有良好的过渡性能，但不能像双探针过渡那样既满足波导微带的转换，又实现功率的合成。
技术实现思路
针对双探针过渡功合器端口间隔离度较差，在用于功率合成时影响系统的稳定性，而普通脊波导过渡存在不易实现功率合成的不足，本专利采用脊波导到双微带线的耦合过渡方式，实现了波导到微带的过渡的同时又实现了功率的分配/合成，并且在双微带线间引入一隔离电阻，从而实现了两微带线分端口间的隔离，同时提高了分端口的驻波性能。本申请高隔离度的功分功合器，主要包括：波导腔体，包括相对的第一端与第二端，所述第一端设置为用于进行功率输入或输出的波导端口，所述第二端被导电壳体封闭，所述导电壳体构成波导短路面，波导腔体的毗邻所述波导短路面的上方开设有窗口，透过该窗口，波导腔体与微带电路进行耦合，所述波导腔体内设置有波导脊；微带电路，包括基板，所述基板的上端面设置有两路微带线，所述基板的下端面包括一段用于盖合在所述波导腔体的窗口上的接合部分，以及设置在所述接合部分两侧的金属板部分，位于内侧的金属板通过设置在所述基板上的接地过孔延伸至基板上端面，并电连接所述微带线，位于外侧的金属板与所述波导短路面连接，所述外侧是指临近所述微带电路输出端的一侧；波导填充介质，填充在所述波导腔体的窗口处，用于连接所述微带电路的基板与所述波导腔体的波导脊。优选的是，所述波导脊设置在所述波导腔体的波导端口与窗口之间，且自所述波导端口至窗口呈阶梯型逐渐升高。优选的是，所述基板的介电常数与波导填充介质的介电常数相同。优选的是，两路微带线在输出端跨接一隔离电阻。优选的是，两路所述微带线在所述波导腔体的窗口上方相互平行设置。优选的是，两路所述微带线的输出端向相反方向延伸，分别形成第一微带端口及第二微带端口。优选的是，第一微带端口及第二微带端口为输入端口时，所述波导腔体的第一端的波导端口为功合器的输出端。优选的是，所述波导腔体的第一端的波导端口为输入端时，第一微带端口及第二微带端口为功分输出端。本专利技术创造相对于现有技术的有益效果：(1)相比较普通脊波导过渡该方法除了完成波导到微带过渡的同时还实现了两路功率的分配/合成；相比较普通波导至微带的双探针过渡除了满足了波导微带的转换和功率分配/合成外，又易于实现各路间的隔离和端口驻波的改善，便于模块间的连接和系统集成，减小了在多路系统集成时因路间不平衡甚至一路损坏给系统带来的不稳定性。(2)该结构在波导微带转换的同时直接实现了功率分配/合成，并且又实现了良好隔离，与设计一款隔离性能良好的微带功合器再设计一款波导微带转换器进行级联相比较，结构更加紧凑，利于系统的小型化设计。(3)该结构微带电路和波导腔体是通过耦合而不是连接实现过渡，避免了常规脊波导微带过渡焊接的一致性差等缺点，另外波导开窗由介质基板覆盖，相对常规脊波导微带过渡易于实现腔体的密封。附图说明图1是本申请高隔离度的功分功合器的一优选实施例的立体图。图2是本申请图1所示实施例的前视图。图3是本申请图1所示实施例的俯视图。图4是本申请图1所示实施例的俯视图波导腔体与微带电路在窗口耦合处的结构示意图。其中，1-波导腔体，11-波导端口，12-窗口，13-波导短路面，2-波导脊，3-微带线，31-第一微带端口，32-第二微带端口，4-基板，41-接合部分，42-金属板部分，43-接地过孔，5-波导填充介质，6-隔离电阻。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度的功分功合器，如图1-图4所示，主要包括：波导腔体1，包括相对的第一端与第二端，所述第一端设置为用于进行功率输入或输出的波导端口11，所述第二端被导电壳体封闭，所述导电壳体构成波导短路面13，波导腔体1的毗邻所述波导短路面11的上方开设有窗口12，透过该窗口12，波导腔体1与微带电路进行耦合，所述波导腔体1内设置有波导脊2；微带电路，包括基板4，所述基板4的上端面设置有两路微带线3，所述基板的下端面包括一段用于盖合在所述波导腔体1的窗口12上的接合部分41，以及设置在所述接合部分两侧的金属板部分42，位于内侧的金属板通过设置在所述基板上的接地过孔43延伸至基板上端面，并电连接所述微带线3，位于外侧的金属板与所述波导短路面13连接，所述外侧是指临近所述微带电路输出端的一侧；波导填充介质5，填充在所述波导腔体1的窗口12处，用于连接所述微带电路的基板与所述波导腔体1的波导脊2。本申请中，波导腔体1的一端为标准波导，另一端短路，腔体内靠近波导短路面加工出脊高不同的几节波导脊2，实现标准波导阻抗向接近微带线的低阻抗变换。最后一节脊波导上方波导宽边开窗，并在脊波导的上面放置波导填充介质，开窗长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高隔离度的功分功合器，其特征在于，包括：/n波导腔体(1)，包括相对的第一端与第二端，所述第一端设置为用于进行功率输入或输出的波导端口(11)，所述第二端被导电壳体封闭，所述导电壳体构成波导短路面(13)，波导腔体(1)的毗邻所述波导短路面(11)的上方开设有窗口(12)，透过该窗口(12)，波导腔体(1)与微带电路进行耦合，所述波导腔体(1)内设置有波导脊(2)；/n微带电路，包括基板(4)，所述基板(4)的上端面设置有两路微带线(3)，所述基板的下端面包括一段用于盖合在所述波导腔体(1)的窗口(12)上的接合部分(41)，以及设置在所述接合部分两侧的金属板部分(42)，位于内侧的金属板通过设置在所述基板上的接地过孔(43)延伸至基板上端面，并电连接所述微带线(3)，位于外侧的金属板与所述波导短路面(13)连接，所述外侧是指临近所述微带电路输出端的一侧；/n波导填充介质(5)，填充在所述波导腔体(1)的窗口(12)处，用于连接所述微带电路的基板与所述波导腔体(1)的波导脊(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高隔离度的功分功合器，其特征在于，包括：
波导腔体(1)，包括相对的第一端与第二端，所述第一端设置为用于进行功率输入或输出的波导端口(11)，所述第二端被导电壳体封闭，所述导电壳体构成波导短路面(13)，波导腔体(1)的毗邻所述波导短路面(11)的上方开设有窗口(12)，透过该窗口(12)，波导腔体(1)与微带电路进行耦合，所述波导腔体(1)内设置有波导脊(2)；
微带电路，包括基板(4)，所述基板(4)的上端面设置有两路微带线(3)，所述基板的下端面包括一段用于盖合在所述波导腔体(1)的窗口(12)上的接合部分(41)，以及设置在所述接合部分两侧的金属板部分(42)，位于内侧的金属板通过设置在所述基板上的接地过孔(43)延伸至基板上端面，并电连接所述微带线(3)，位于外侧的金属板与所述波导短路面(13)连接，所述外侧是指临近所述微带电路输出端的一侧；
波导填充介质(5)，填充在所述波导腔体(1)的窗口(12)处，用于连接所述微带电路的基板与所述波导腔体(1)的波导脊(2)。


2.如权利要求1所述的高隔离度的功分功合器，其特征在于，所述波导脊(2)设置在所述波导腔体(1)的波导端口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝阳，王默然，李军，
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