一种新型高功率Gysel合成器制造技术

本发明专利技术属于微波合成器件领域，涉及一种新型高功率Gysel合成器。该合成器包括包括第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)、第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)、第一负载(9)和第二负载(9)；第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)的特征阻抗均为50Ω，第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)的特征阻抗均为35.35Ω，第一负载(9)和第二负载(10)的阻值均为50Ω。与现有的Gysel合成器对比，本发明专利技术的Gysel合成器的功率容量提升了2/3。2/3。2/3。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高功率Gysel合成器

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[0001]本专利技术属于微波传输器件领域，涉及一种高功率Gysel合成器。

技术介绍
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[0002]功率合成器是微波通信系统的重要组成部分，在微波通信中有着非常广泛的应用。伴随着无线通信技术的不断发展，各种通信系统的通信距离不断加大，对于大功率传输设备的需求急速增长。很多系统中，功率合成器的性能将影响整个通信系统的质量。Gysel合成器是功率合成器的常见结构，微带线是实现Gysel合成器的常见形式。微带线具有体积小、重量轻、成本低的优点，但是功率容量较低。限制微带线形式的Gysel合成器的主要因素是微带线的宽度。有研究表明，微带线特征阻抗Z0越小，微带线宽度W越宽，微带线宽度W和微带线特征阻抗Z0的关系见图1。同时有研究表明，微带线的温度变化
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T和微带线传输功率P的关系见公式(1)。L为微带线长度(单位：米)，A为介质板的热传导系数(单位：瓦特/(米
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开尔文))，H为介质板厚度(单位：米)，M为单位长度的插入损耗(单位：dB/米)。微带线介质板材料确定后，A、H、M、L恒量，所以微带线宽度W增大，微带线的功率容量P会增大。因此，微带线特征阻抗Z0越小，微带线宽度W越宽，微带线的功率容量P越大。
[0003][0004]现有的Gysel合成器是对称的，因此现有的Gysel合成器的功率容量为公共端口功率容量的一半，即50Ω微带线功率容量的一半，现有的Gysel合成器存在功率容量不够高的问题。因此设计一款高功率的Gysel合成器很有必要。<br/>
技术实现思路
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[0005]本专利技术为了提升Gysel合成器的功率容量，提出了一种新型高功率Gysel合成器，增大了公共端口微带线的宽度，提升了Gysel合成器的功率容量。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种新型的Gysel合成器结构，包括第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)、第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)、第一负载(9)和第二负载(9)；所述的第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)的特征阻抗均为50Ω，所述的第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)的特征阻抗均为35.35Ω，所述的第一负载(9)和第二负载(10)的阻值均为50Ω；
[0008]第一λ/4微带线(1)与第二λ/4微带线(2)和第三λ/4微带线(3)连接的端口相连，第七λ/4微带线(8)与第二λ/4微带线(2)和第五λ/4微带线(6)连接的端口相连，第六λ/4微带线(7)与第四λ/4微带线(5)和第五λ/4微带线(6)连接的端口相连，第三λ/4微带线(3)与第四λ/4微带线(5)分别与λ/2微带线(4)的两个端口相连，第一负载(9)与第三λ/4微带线(3)的另一端和λ/2微带线(4)连接的端口相连，第二负载(10)与第四λ/4微带线(5)的另一端和
λ/2微带线(4)另一端连接的端口相连。
[0009]进一步地，所述的第一λ/4微带线(1)和第六λ/4微带线(7)是两个等分的输入端口。
[0010]进一步地，所述的第七λ/4微带线(8)是公共端口。
[0011]本专利技术的有益效果：
[0012]本专利技术的Gysel合成器是对称的，因此本专利技术的Gysel合成器的功率容量为公共端口第七λ/4微带线(8)功率容量的一半，即35.35Ω微带线功率容量的一半。根据
技术介绍
分析，35.35Ω微带线的宽度为50Ω微带线的宽度的5/3倍，所以30.35Ω微带线的功率容量比50Ω微带线的功率容量高2/3，因此本专利技术的Gysel合成器的功率容量比现有的Gysel合成器的功率容量高2/3。本专利技术的Gysel合成器结构简单、普适性强，在高功率微波功率合成领域具有较高的实际应用价值。
附图说明：
[0013]图1微带线宽度W和微带线特征阻抗z_0的关系图；
[0014]图2专利技术的Gysel合成器结构；
[0015]图3专利技术的Gysel合成器结构的对称面示意图；
[0016]图4偶模等效电路；
[0017]图5奇模等效电路；
[0018]图6专利技术的Gysel合成器与现有的Gysel合成器的1/3端口间的插入损耗的仿真结果；
[0019]图7专利技术的Gysel合成器与现有的Gysel合成器的2/3端口间的插入损耗的仿真结果。
具体实施方式：
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0021]本专利技术的Gysel合成器的结构见图2。它包括第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)、第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)、第一负载(9)和第二负载(9)。所述的第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)的特征阻抗均为50Ω，所述的第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)的特征阻抗均为35.35Ω，所述的第一负载(9)和第二负载(10)的阻值均为50Ω。
[0022]第一λ/4微带线(1)即端口1，其与第二λ/4微带线(2)和第三λ/4微带线(3)连接的端口相连，第七λ/4微带线(8)即端口3，其与第二λ/4微带线(2)和第五λ/4微带线(6)连接的端口相连，第六λ/4微带线(7)即端口2，其与第四λ/4微带线(5)和第五λ/4微带线(6)连接的端口相连，第三λ/4微带线(3)与第四λ/4微带线(5)分别与λ/2微带线(4)的两个端口相连，第一负载(9)与第三λ/4微带线(3)的另一端和λ/2微带线(4)连接的端口相连，第二负载(10)与第四λ/4微带线(5)的另一端和λ/2微带线(4)另一端连接的端口相连。所述的第一λ/4微带线(1)和第六λ/4微带线(7)是两个等分的输入端口，所述的第七λ/4微带线(8)是公共端口。
[0023]本专利技术的Gysel合成器为三端口网络，端口1、端口2、端口3的阻抗都为50Ω。相同的微波功率由端口1、端口2输入，分别经过第二λ/4微带线(2)和第五λ/4微带线(6)传输后合成，再经过第七λ/4微带线(8)传输后，由端口3输出合成后的微波功率。
[0024]可以采用奇偶模法，证明本专利技术的Gysel合成器具备良好的功率合成效果。本专利技术的Gysel合成器是对称结构，其对称面见图3。
[0025]端口1、端口2输入等幅同相微波时，对称面没有电流经过，对称面等效为开路面，Gysel合成器可以分成两个图4所示的偶模等效电路。端口3阻抗变为100Ω，端口1和端口2的阻抗仍为50Ω，第七λ/4微带线(8)变为70.7Ω、λ/4微带线，λ/2微带线(4)变为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高功率Gysel合成器，其特征在于，包括第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)、第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)、第一负载(9)和第二负载(9)；所述的第一λ/4微带线(1)、第二λ/4微带线(2)、第三λ/4微带线(3)、第四λ/4微带线(5)、第五λ/4微带线(6)、第六λ/4微带线(7)的特征阻抗均为50Ω，所述的第七λ/4微带线(8)、λ/2微带线(4)的特征阻抗均为35.35Ω，所述的第一负载(9)和第二负载(10)的阻值均为50Ω；第一λ/4微带线(1)与第二λ/4微带线(2)和第三λ/4微带线(3)连接的端口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文饶，付超，郭乐田，黄文华，杨志强，王璐璐，赵娟，和天伟，钟晟，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：