一种超宽带径向功率合成器制造技术

本发明专利技术涉及一种超宽带径向功率合成器，径向功率合成器包含超宽带同轴阻抗变换、径向波导结构和50Ω微带组成。该合成器具有简单的设计方式，可以实现10个倍频程以上的工作带宽，并且结构简单，易于加工。本发明专利技术主要用于超宽带微波功率分配及合成。带微波功率分配及合成。带微波功率分配及合成。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带径向功率合成器


[0001]本专利技术是一种超宽带径向功率合成器，属于功率合成器


技术介绍

[0002]在各种微波毫米波系统中，超宽带功率合成器是实现超宽带固态功率放大器是重要的组成部分。目前常见的超宽带传输结构通常为微带传输线、同轴传输线、脊波导传输线。在超宽带的功率合成结构方面，目前已经存在通过以脊波导为主要结构实现的超宽带功率合成器，或者通过同轴传输线、径向波导和脊波导相结合的超宽带功率合成器，但是由于受限于脊波导的传输带宽，目前的超宽带功率合成器的带宽都无法超过3.6个倍频程。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于针对现有技术存在的缺陷，提出一种相比现有的径向合成器具有更大的工作带宽的径向功率合成器，将微带传输线、径向波导和同轴传输线3中可以超过10个倍频程的传输结构通过一种结构简洁的方式互联并实现超宽带功率合成。
[0004]本专利技术的技术解决方案：一种超宽带径向功率合成器，其结构包括超宽带同轴传输线、径向波导以及N路50Ω微带线，所述超宽带同轴传输线的内导体与径向波导的底部连接，外导体与径向波导的顶部连接，径向波导的外部与N根50Ω微带线相连，N根50Ω微带线以径向波导为中心呈现径向分布。
[0005]所述超宽带同轴传输线内实现阻抗变换，使同轴传输线在于径向波导互联处与径向波导在该处的阻抗相等。
[0006]所述超宽带同轴传输线的内部填充介质为空气、有机材料或陶瓷中的一种。
[0007]所述超宽带同轴传输线的内部填充介质为空气，以及有机材料或陶瓷。
[0008]所述径向波导外径满足阻抗为Ω。
[0009]所述径向波导的填充介质为陶瓷材料、石英材料或有机介质材料。
[0010]所述N路50Ω微带线的基板材料与径向波导的填充介质为同一材料。
[0011]本专利技术的有益效果：采用了径向结构实现超宽带的合成结构。在传统径向合成技术的基础上结合超宽带匹配技术，可以实现10个倍频程以上的超宽带功率合成器。可以广泛的应用于超宽带通信等领域。
[0012]采用了较为简单的电路结构和较为简单的加工要求，有效节约投入成本，具有良好的应用前景。
附图说明
[0013]图1是本专利技术俯视图；图2是本专利技术剖视图；图3是本专利技术及实施例的驻波系数曲线图；
图4是本专利技术及实施例的插入损耗曲线图。
[0014]图中，1是内导体顶端、2是外导体、3是内导体、4是径向介质波导、5是径向波导的上表面、6是径向波导的底面。
具体实施方式
[0015]一种超宽带径向功率合成器，包含一根超宽带同轴传输线、径向介质波导以及N路50Ω微带线。其中，超宽带同轴传输线用于实现阻抗变换，其内导体与径向波导的底部连接，外导体与径向波导的顶部连接。通过内导体直径的尺寸变换实现将同轴的阻抗由50Ω转换为与其互联的径向波导的阻抗。扩展径向波导的外径，径向波导的阻抗 Ω。径向波导外沿和N路50Ω微带线互联，N路50Ω微带线以径向波导为中心呈现径向分布，N路50Ω微带线的基板材料与径向波导的填充介质为同一材料。
[0016]所述的径向介质波导的填充介质为陶瓷、石英或有机介质材料。
[0017]实施例1下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。本专利技术的分配结构适用于微波毫米波频段。实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0018]一种2
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22GHz的16路超宽带径向功率合成器，其俯视图如图1所示，剖视图如图2所示。公共端的内导体顶端[1]与外导体[2]顶端的直径尺寸满足构成50Ω同轴结构。往径向波导方向传输时外导体直径尺寸保持不变，与径向波导的上表面[5]连接。径向波导的介质[4]采用有机材料介质板。根据同轴外导体的直径尺寸，可以计算出该介质径向波导在相同直径尺寸下的特征阻抗。此处的径向波导特征阻抗需要与同轴结构的末端的特征阻抗保持一致。由此可以算出同轴末端的内导体[3]直径尺寸。同轴结构末端的内导体与径向波导的底面连接[6]。径向波导的外沿于16根50Ω微带线连接，由于16路微带线为并联结构，因此径向波导的外沿需要扩展至特征阻抗为3.125Ω。由此阻抗值可以计算出径向波导的外沿直径。16路50Ω微带线的长度，可以根据合成器整体的安装尺寸需求任意设置长度。
[0019]本实施例的2
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22GHz的16路超宽带径向功率合成器电磁仿真的结果如图3和图4所示，其中图3为输出驻波的仿真结果图，在2～22GHz的频带内输出回波损耗仿真结果小于
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10dB。图4为插入损耗的仿真结果图，在2～22GHz的频带内插入损耗仿真结果小于
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12.5dB，即合成损耗小于0.5dB。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带径向功率合成器，其特征是其结构包括超宽带同轴传输线、径向波导以及N路50Ω微带线，所述超宽带同轴传输线的内导体与径向波导的底部连接，外导体与径向波导的顶部连接，径向波导的外部与N根50Ω微带线相连，N根50Ω微带线以径向波导为中心呈现径向分布。2.根据权利要求1所述的一种超宽带径向功率合成器，其特征是所述超宽带同轴传输线内实现阻抗变换，使同轴传输线在于径向波导互联处与径向波导在该处的阻抗相等。3.根据权利要求1所述的一种超宽带径向功率合成器，其特征是所述超宽带同轴传输线的内部填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：成海峰，王仁军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：