一种6路波导功率合成器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种6路矩形波导功率合成器，包括第一等功率矩形波导合成器、第二等功率矩形波导合成器、第三等功率矩形波导合成器、第四等功率矩形波导合成器、1个等功率分配器、第一不等输入功率合成器和第二不等输入功率合成器，通过同轴

【技术实现步骤摘要】
一种6路波导功率合成器


[0001]本技术属于电子信息/射频/广播电视无源器件领域，具体涉及一种6路波导功率合成器。

技术介绍

[0002]功率合成器是射频和无线发射系统中的重要组成部分，在基础科学研究、核物理、雷达、电子对抗、农业、医疗、通信、广播电视等领域都有重要应用。功率合成器将多个功放模块的输出功率合成在一起，使输出总功率达到系统应用需要的功率等级。
[0003]功率合成器有不同的结构形式，根据不同的技术指标可以划分为多种类型。根据功率合成器输入端口之间隔离度指标划分，功率合成器可以分为输入端口之间具备高隔离度结构(一般隔离度要大于20dB)和输入端口之间不具备高隔离度结构(一般隔离度只有几个dB)。相比于输入端口之间不具备高隔离度结构的功率合成器，输入端口之间具备高隔离度的功率合成器在使用过程中，如果出现各输入端口输入功率不平衡的情况(例如某个功放模块输出功率降低，或者无输出功率)，由于输入不平衡而产生的功率会被功率合成器的平衡负载吸收掉，而不会反射回其它功放模块而对这些功放模块的正常工作造成影响，从而对整个射频系统产生保护作用。
[0004]输入端口之间具备高隔离度的功率合成器有多种实现结构，常见的包括Wilkinson功率合成器、3dB耦合器级联式功率合成器、耦合器链式功率合成器、Gysel功率合成器等。这些结构的功率合成器都有各自的优点，但同时也都存在一些应用上的限制，或者说缺点。
[0005]Wilkinson功率合成器是最为常见的输入端口之间具备高隔离度的功率合成器结构。它在两路输入之间跨接了一个平衡负载，以实现输入端口的隔离度。这种结构的功率合成器应用广泛，但它最大的应用限制，就是在实现多路功率合成时需要设计复杂的平衡负载网络，这个负载网络一般是立体结构，很难在单一平面上实现，使得合成器无论在结构复杂性还是实际应用中都存在不便。
[0006]3dB耦合器级联式功率合成器是使用多个3dB耦合器完成多级的2路合成，从而实现多路的功率合成。这种结构功率合成器的劣势在于，它只能实现2n数量的合成，而且多级合成造成更大的插入损耗和更低的合成效率，同时随着合成级数的增加，3dB耦合器需要配备的吸收负载的功率等级也越来越大，负载的体积和成本都会随之增大。
[0007]耦合器链式功率合成器由多个耦合度不同的定向耦合器构成，逐级实现1+1＝2、1+2＝3、1+3＝4
……
的功率合成。相比于3dB耦合器级联式功率合成器，链式功率合成器在合成路数上不受限制，任意整数数量的功放模块都可以被合成在一起。但耦合器链式功率合成器是典型的多级合成，合成器的插入损耗会随着合成路数的增多而增加，合成效率也会随之降低。同时，合成器中各个耦合器的耦合度均不相同，这就给合成器的设计和生产增加了更大的难度。
[0008]Gysel功率合成器是一种输入端口之间具备高隔离度的功率合成器，各输入端口
之间的隔离度不低于20dB。Gysel功率合成器多路输入一次性合成，合成器的插入损耗更低，合成效率更高。这是这种结构功率合成器的一个突出优势，Gysel功率合成器的匹配负载为传输线外接式结构，可以通过传输线把匹配负载拉远，解决了合成器中的电阻散热问题，这样就可以根据合成器的实际需要，选择合适大小的匹配负载，从而设计生产出功率等级更高的合成器。
[0009]输入端口之间不具备高隔离度或者隔离度比较小的功率合成器的典型结构为树形合成器，其合成原理如图1所示，它通过多个输入端口之间没有隔离度的2路合成器逐级合成，完成2
N
数量的功率合成，常用的有4路、8路和16路功率合成器。这种合成器原理简单，容易实现，输入端口之间的隔离度不高。
[0010]非2
N
数量的没有隔离度或者隔离度较差的典型功率合成器一般由单个输入端口间没有隔离度的2路合成器和3路合成器组合构成。如6路合成器可以由1个2路等功率合成器和2个3路等功率合成器构成，也可以由1个3路等功率合成器和3个2路等功率合成器构成。如图2和图3所示。
[0011]大功率射频系统中应用的功率合成器主要为波导和悬置带状线结构，功率合成器的输入端口一般为满足国标要求的同轴硬馈线，合成部分一般为矩形波导或悬置带状线结构，通常情况下，由于矩形波导管没有内导体，插入损耗主要是由波导外导体的导体损耗引起的，与悬置带状线型的功率合成器相比，其插入损耗要小很多，并且损耗都是外导体产出的，更有利于散热，因此，大功率的功率合成器，使用矩形波导结构有着明显的优势，其缺点主要是带宽不如悬置带状线型的合成器的带宽。

技术实现思路

[0012]技术目的：为解决使用矩形波导结构的功率合成器的带宽较窄的问题，本技术提出了一种6路波导功率合成器。
[0013]技术方案：一种6路波导功率合成器，包括6个输入端口、1个输出端口、上层铝板和下层铝板，所述上层铝板和下层铝板组合后形成波导空气腔；所述波导空气腔包括：第一等功率矩形波导合成器、第二等功率矩形波导合成器、第三等功率矩形波导合成器、第四等功率矩形波导合成器、1个等功率分配器、第一不等输入功率合成器和第二不等输入功率合成器；
[0014]所述6个输入端口分别与外部6台功率放大模块连接，包括第一输入端口、第二输入端口、第三输入端口、第四输入端口、第五输入端口和第六输入端口；
[0015]第一输入端口和第二输入端口与第一等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于左路信号合成；
[0016]第三输入端口和第四输入端口与第二等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于中路信号合成；
[0017]第五输入端口和第六输入端口与第三等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于右路信号合成；
[0018]所述第二等功率矩形波导合成器的输出端与等功率分配器的输入端连接；
[0019]所述第一等功率矩形波导合成器的输出端和等功率分配器的一输出端与第一不等输入功率合成器的两个输入端对应连接；
[0020]所述第三等功率矩形波导合成器的输出端和等功率分配器的另一输出端与第二不等输入功率合成器的两个输入端对应连接；
[0021]所述第一不等输入功率合成器的输出端和第二不等输入功率合成器的输出端与第四等功率矩形波导合成器的两个输入端连接；
[0022]所述第四等功率矩形波导合成器的输出端与输出端口连接。
[0023]进一步的，在第二等功率矩形波导合成器的输出端与等功率分配器的输入端的连接处设有聚四氟乙烯片。
[0024]进一步的，所述第一不等输入功率合成器和第二不等输入功率合成器均为输入功率比为1:2的2路功率合成器。
[0025]进一步的，在每个输入端口的一侧设有定位导向安装柱。
[0026]有益效果：本技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0027](1)本技术的6路矩形波导功率合成器的输入端口为同轴端口，通过同轴
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波导转换器将同轴线中的TEM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6路波导功率合成器，其特征在于：包括6个输入端口、1个输出端口、上层铝板和下层铝板，所述上层铝板和下层铝板组合后形成波导空气腔；所述波导空气腔包括：第一等功率矩形波导合成器、第二等功率矩形波导合成器、第三等功率矩形波导合成器、第四等功率矩形波导合成器、1个等功率分配器、第一不等输入功率合成器和第二不等输入功率合成器；所述6个输入端口分别与外部6台功率放大模块连接，包括第一输入端口、第二输入端口、第三输入端口、第四输入端口、第五输入端口和第六输入端口；第一输入端口和第二输入端口与第一等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于左路信号合成；第三输入端口和第四输入端口与第二等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于中路信号合成；第五输入端口和第六输入端口与第三等功率矩形波导合成器的两个输入端连接，用于右路信号合成；所述第二等功率矩形波导合成器的输出端与等功率分配器的输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋强，王轶冬，杨奇鑫，王萍，苏毓炫，赵长昊，张建伟，
申请(专利权)人：江苏德是和通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：