一种三路微波功率分配/合成器制造技术

本发明专利技术公开了一种三路微波功率分配/合成器，属于高功率微波器件技术领域；包括相互配合连接的盖板和底板，以及嵌合设置在两者之间的微带板，盖板和底板的外围四周上设置有六个信号端口，包含一个总端口、两个隔离端口和三个支路端口，每个信号端口上均设置有连接器；盖板的内部设置有连通信号端口的腔体结构，包含主腔体、隔离腔体、相位补偿腔体和支路腔体，主腔体与其他腔体之间通过田字形腔体相互连通；微带板上分别对应田字形腔体和相位补偿腔体设置有田形枝节电路和U型调相电路。本发明专利技术突破传统2

【技术实现步骤摘要】
一种三路微波功率分配/合成器


[0001]本专利技术属于高功率微波器件
，具体涉及一种三路微波功率分配/合成器，适用于固态高功率微波发射机的功率分配合成。

技术介绍

[0002]随着全球信息化的推进，以及通信产品的更新换代，为实现更远距离的传输，大量的信息需要通过射频、微波通信设备进行传输，随着传输距离的加大，对微波发射机输出功率提出了更高要求。而由于单个微波源功率的限制，要想得到更高微波功率，则必须采取功率分配/合成的形式实现，通过合成器将多路小功率输入合并成一路大功率输出。
[0003]目前，大多数高功率分配/合成器中多是利用传统的一分二、二分四等2
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电路结构进行功率的分配与合成，例如授权公告号为CN105680142B的专利技术专利，公开了一种微波高功率分配/合成器，该结构由两个连接在一起的传输线馈入同一波导，耦合两种不同工作模式形成分支线耦合器，得到较高质量频谱高功率微波信号。但是由于单个功率芯片功率较大，在进行功率合成时，特别是平面功率合成时，依据传统的一分二、二分四等2
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电路结构，往往不能根据功率指标很好的确定功率和合成的路数，少一个芯片，不能满足功率需求，多选一个芯片，将会大大增大功耗、增加散热压力以及加大设备体积，进而大大增加设备成本，另外，也会给设备工作引入一定的不可靠性。
[0004]因此，亟需研究一种小型化、高性能、大功率容量的功率分配/合成器，能够突破传统2
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结构功率分配及合成电路结构，以解决大功率的合成问题。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：克服现有技术中存在的问题，提供一种三路微波功率分配/合成器，使固态微波高功放在进行微波功率分配或合成时，突破传统2
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结构功率分配及合成电路结构，更加灵活的进行电路设计选择，采用田形枝节电路和U型调相电路的多枝节微带电路结构，在保证带宽工作的同时，实现了一分三路功率分配或合成。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种三路微波功率分配/合成器，包括相互配合连接的盖板和底板，以及嵌合设置在两者之间的微带板，盖板和底板的外围四周上设置有六个信号端口，包含一个总端口、两个隔离端口和三个支路端口，且每个信号端口上均设置有连接器；
[0007]所述盖板和底板的中轴线两端分别对应设置总端口和其中一个支路端口，两个隔离端口和其余两个支路端口分别垂直于中轴线对称设置在总端口和其中一个支路端口的两侧；所述盖板的内部设置有连通六个信号端口的腔体结构，该腔体结构包含连通总端口的主腔体、连通两个隔离端口的隔离腔体、连通其中一个支路端口的相位补偿腔体，以及连通其余两个支路端口的支路腔体，主腔体与其他腔体之间通过田字形腔体相互连通，田字形腔体的内部设置有四个矩形柱体；
[0008]所述微带板上分别对应所述盖板上的六个信号端口和腔体结构设置有六个电路
端口和电路结构，其中六个电路端口对应包含一个总电路端口、两个隔离电路端口和三个支路电路端口，电路结构中设置有分别对应田字形腔体和相位补偿腔体的田形枝节电路和U型调相电路，田形枝节电路与田字形腔体内的四个矩形柱体配合连接实现一分三信号的传输。
[0009]所述田形枝节电路的电路网络结构式为田形六端口电路，式中，a、b、c、d、e、f、g、h、i为田形枝节电路的9个交点，1、2、3、4、5、6为六个电路端口，端口2后面一段倒“S”结构的微带线为调相电路(9)，电路中每个箭头线段代表支节长度为四分之一波长，当信号由端口1馈入时箭头代表信号流方向；
[0010]端口1到4和端口1到5、端口1到3和端口1到6均具有电路对称性，当信号由端口1输入时，由端口2、3、6三个端口同幅等相输出三路信号，为一分三电路结构；当由端口2、3、6输入相同信号时，经功率合成由端口1输出大功率信号，为三合一电路结构。
[0011]所述底板上对应六个信号端口的内侧设置有底板安装面，所述微带板配合连接在底板安装面上。
[0012]所述盖板和所述微带板的端面外沿上均匀设置有一周安装通孔，所述底板的连接端面上设置有与安装通孔位置对应的螺孔，所述盖板、微带板和底板之间通过螺栓连接在安装通孔和螺孔内固定在一起。
[0013]所述田形枝节电路与两个隔离电路端口之间设置为L型的隔离传输电路，与其余两个支路电路端口之间设置为L型的支线传输电路，且三个支路电路端口的朝向一致。
[0014]所述盖板和底板的外围接触面之间通过焊接固定连接。
[0015]所述连接器包括安装法兰盘，安装法兰盘的一端面上设置有输出接头、另一端面上对应输出接头设置有探针，连接器上通过探针连接微带板，通过输出接头连接负载，输出接头为SMA接头。
[0016]所述安装法兰盘上还设置有安装孔，位于信号端口处的所述盖板和底板侧端面上均设置有与安装孔对应的固定孔，并通过螺钉将连接器固定连接在盖板和底板上。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1)本专利技术的功率分配/合成器，使固态微波高功放在进行微波功率分配或合成时，突破传统2
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结构功率分配及合成电路结构，更加灵活的进行电路设计选择，采用田形枝节电路和U型调相电路的多枝节微带电路结构，在保证带宽工作的同时，实现了一分三路功率分配或合成；另外通过本专利技术与2
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电路结构相结合，能够实现任意路数的功率分配及合成电路结构，为大功率固态发射机或功放设计提供极大地便利。
[0019]2)本专利技术中采用田形枝节电路及类波导腔体，极大地提高了微波信号传输稳定性；插入损耗小于0.2dB，驻波小于1.1，大大提高性能指标优越；采用U型调相电路的多枝节微带电路结构，保证带宽工作，同时实现一分三路功率分配活合成；支路间隔离度可达到20dB以上，保证功率分配或合成时，降低支路间信号干扰。
[0020]3)本专利技术的功率分配/合成器体积相对较小，相较于传统结构其重量轻、结构紧凑，对于固态功放及发射机系统小型化有重要意义；采用小型化矩形柱体分腔结构形式，避免了腔体自激效应的产生。
[0021]4)本专利技术的端口采用标准SMA接口，便于系统安装；结构简单、新颖，加工方便，非常适合应用于高功率微波固态功放及发射机领域，并经过多项工程应用验证。
附图说明
[0022]图1为本专利技术功率分配/合成器的整体结构示意图；
[0023]图2为图1中盖板的结构示意图；
[0024]图3为图1中微带板的结构示意图；
[0025]图4为图1中底板的结构示意图；
[0026]图5为图1中连接器的结构示意图；
[0027]图6为田字形功分电路网络结构图；
[0028]图7为田字形功分电路的等效分析结构图；
[0029]图8为田形枝节电路的电路网络结构图；
[0030]图9为本专利技术仿真试验中测定的端口1到端口2、3、6插入损耗结果图；
[0031]图10为本专利技术仿真试验中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三路微波功率分配/合成器，其特征在于：包括相互配合连接的盖板(1)和底板(3)，以及嵌合设置在两者之间的微带板(2)，盖板(1)和底板(3)的外围四周上设置有六个信号端口(4)，包含一个总端口(401)、两个隔离端口(402)和三个支路端口(403)，且每个信号端口(4)上均设置有连接器(5)；所述盖板(1)和底板(3)的中轴线两端分别对应设置总端口(401)和其中一个支路端口(403)，两个隔离端口(402)和其余两个支路端口(403)分别垂直于中轴线对称设置在总端口(401)和其中一个支路端口(403)的两侧；所述盖板(1)的内部设置有连通六个信号端口(4)的腔体结构，该腔体结构包含连通总端口(401)的主腔体(101)、连通两个隔离端口(402)的隔离腔体(102)、连通其中一个支路端口(403)的相位补偿腔体(103)，以及连通其余两个支路端口(403)的支路腔体(104)，主腔体(101)与其他腔体之间通过田字形腔体相互连通，田字形腔体的内部设置有四个矩形柱体(6)；所述微带板(2)上分别对应所述盖板(1)上的六个信号端口(4)和腔体结构设置有六个电路端口(7)和电路结构，其中六个电路端口(7)对应包含一个总电路端口(701)、两个隔离电路端口(702)和三个支路电路端口(703)，电路结构中设置有分别对应田字形腔体和相位补偿腔体(103)的田形枝节电路(8)和U型调相电路(9)，田形枝节电路(8)与田字形腔体内的四个矩形柱体(6)配合连接实现一分三信号的传输。2.根据权利要求1所述的一种三路微波功率分配/合成器，其特征在于：所述田形枝节电路(8)的电路网络结构式为田形六端口电路，式中，a、b、c、d、e、f、g、h、i为田形枝节电路的9个交点，1、2、3、4、5、6为六个电路端口，端口2后面一段倒“S”结构的微带线为调相电路(9)，电路中每个箭头线段代表支节长度为四分之一波长，当信号由端口1馈入时箭头代表信号流方向；端口1到4和端口1到5、端口1到3和端口1到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海旭，张永鸿，何宗锐，赵明华，张宇驰，董冰倩，朱万胜，郭巧彤，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：