LCL高功率合成器制造技术

一种合成器包括N个同轴电缆，每个同轴电缆被配置为与N个射频功率放大器的各自输出端连接，其中N是大于1的整数。N个同轴电缆中的每个同轴电缆被配置为从N个射频功率放大器中的各自的射频功率放大器接收放大的射频信号。板包括电容，并且被配置为与N个同轴电缆中的每个同轴电缆连接并合成射频信号，N个同轴电缆和电容提供N个电感和电容组合。连接器被配置为将板的输出端与负载连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LCL高功率合成器相关申请的交叉引用本申请要求2011年8月31日提交的美国实用专利申请No.13/222,014的优先权，并且要求2010年9月7日提交的美国临时专利申请No.61/380,496的权益。上面专利申请的公开内容通过引用全部并入本申请。
本公开涉及功率放大器以及功率放大器输出的合成器。
技术介绍
这一部分提供与本专利技术有关的背景信息。这一部分未必是现有技术。多个产业利用合成器来合成放大信号，以增加向负载供应的功率。作为非限定性示例，射频（RF）发生器可以包含多个RF功率放大器。来自RF功率放大器的功率可以被合成器合成并被提供至负载，如等离子体室。所合成的功率驱动等离子体室来制造多种部件，如集成电路、太阳能面板、光盘（CD）、数字多功能（或数字视频）光盘（DVD）等等。在高频（HF）和甚高频（VHF）的频率环境中，合成器可以包括有损铁氧体变压器、传输线、隔离装置等。合成器可以是隔离式的或非隔离式的，例如，威尔金森（Wilkinson）型合成器可以是隔离式合成器或非隔离式合成器。非隔离式变压器的另一示例是在平衡模式下工作的有损铁氧体变压器。隔离式合成器具有输入端，输入端经由例如一个或多个电阻器和/或其它隔离装置彼此隔离。非隔离式合成器具有未彼此隔离的输入端。合成器具有相关参数，例如形状因子、功率密度水平、发热水平、增益匹配误差、相位匹配误差等等。术语“形状因子”指合成器的体积（高度、宽度和深度）和/或合成器的包络。术语“功率密度”指合成器每单位面积的功率（例如千瓦）。增益匹配误差和相位匹配误差指合成器和负载之间在负载短路和/或开路时的匹配误差。合成器的特定应用可以具有增益、相位和/或阻抗匹配要求。增益、相位和/或阻抗匹配要求每个均可以包括相关的匹配误差限制。传统合成器的形状因子、复杂度和结构限制了（i）能够使用合成器的应用环境和工作环境以及（ii）合成器的效率、功率输出等。作为示例，功率发生器可能具有功率密度要求和/或专门的最大机壳体积要求（例如最大高度、最大宽度和最大深度要求）。功率发生器可以包括两个或两个以上的功率放大器（PA），以满足所需的功率输出。合成器可以用来合成PA的输出，以提供所需的功率输出。然而，如果合成器和/或PA的形状因子导致功率发生器的总体积超过最大机壳体积，则合成器可能无法使用。此外，典型合成器的结构限制和操作特性可能要求合成偶数个PA。例如，功率发生器的功率输出要求可能需要使用三个PA。由于必须使用偶数个功率放大器，所以包含四个PA。这四个PA是低功率的，以满足所需的功率输出。附加PA的使用增加了尺寸、复杂度、成本、发热量等并且降低了功率发生器的效率和可能的应用环境及工作环境。
技术实现思路
一种合成器包括N个同轴电缆，每个同轴电缆被配置为与N个射频功率放大器的各自输出端连接，其中N是大于1的整数。所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆被配置为从所述N个射频功率放大器中各自的射频功率放大器中接收放大的射频信号。板包括电容，并且被配置为与所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆连接并合成射频信号。所述N个同轴电缆和所述电容提供N个电感和电容组合。连接器被配置为将所述板的输出端与负载连接。在其它特征中，提供一种合成器，该合成器包括被配置为与第一射频功率放大器的第一输出端连接的第一同轴电缆。所述第一同轴电缆包括具有第一电感的第一非屏蔽部。第二同轴电缆被配置为与第二射频功率放大器的第二输出端连接。所述第二同轴电缆包括具有第二电感的第二非屏蔽部。板包括第一电容和第二电容。所述第一电容与所述第一非屏蔽部连接，以提供第一电感和电容组合。所述第二电容与所述第二非屏蔽部连接，以提供第二电感和电容组合。所述第二电感和电容组合等于所述第一电感和电容组合。本公开的适用性的其它范围将从具体实施方式、权利要求和附图中变得显而易见。具体实施方式和特定示例仅希望用于说明用途，而不旨在限制本公开的范围。附图说明本专利技术中介绍的附图仅用于说明所选的实施例，而非用于说明所有可能实现，并且不旨在限制本公开的范围。图1是根据本公开的包含合成器的功率发生器系统的框图；图2是根据本公开的合成器的俯视图；图3是图2的合成器的同轴电缆的通过剖面线A-A的截面图；图4是图2的合成器一部分的电路图；以及图5是根据本公开的示例多路合成器参数表。在附图的几个图中，相应的附图标记表示相应部件。具体实施方式现在将关于附图更全面地描述示例实施例。提供示例实施例，使得本公开将详尽，并且将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。阐述多个特定细节（例如特定部件、特定装置和特定方法的示例），以提供对本公开实施例的透彻理解。将对本领域技术人员而言显而易见的是：不必须采用特定细节，示例实施例可以以多种不同形式体现，并且这两种情况都不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，未详细描述众所周知的步骤、装置结构和技术。本专利技术中使用的术语仅用于描述特定示例实施例，而非旨在作为限制。除非上下文清楚地表示别的意义，否则本专利技术中使用的单数形式“一”、“此”和“该”也可以意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“涵盖”和“具有”是包括一切的，因此规定所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。除非特殊地被识别为执行顺序，否则本专利技术中描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所介绍或所图示的特定顺序执行。还应当理解，可以采用附加步骤或替代步骤。当某个元件或层被称为“位于另一元件或层上”、“与另一元件或层接和”、“与另一元件或层连接”或“与另一元件或层联接”时，其可以“直接位于另一元件或层上”、“直接与另一元件或层接合”、“直接与另一元件或层连接”或“直接与另一元件或层联接”，可以存在中间的元件或层。相比之下，当元件被称为“直接位于另一元件或层上”、“直接与另一元件或层接合”、“直接与另一元件或层连接”或“直接与另一元件或层联接”时，可以不存在中间的元件或层。应当以类似的方式去解释其它用来形容元件之间的关系的词，例如，“位于……之间”与“直接位于……之间”，“相邻”与“直接相邻”等。本专利技术中使用的术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多个项的任一组合和所有组合。尽管本专利技术中可以使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语也许仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。除非上下文清楚地指示，否则像“第一”、“第二”和其它数字术语这样的术语当其在本专利技术中使用时不意指序列或顺序。因此，在不背离示例实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。为了便于描述，本专利技术中可以使用像“内”、“外”、“在……下面”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等这样的与空间有关的术语，来描述附图中图示的一个元件或特征与别的元件或特征的关系。与空间有关的术语可以旨在涵盖在使用或操作中的装置除附图中示出的方位以外的不同方位。例如，如果附图中的装置是被翻转，那么被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.07 US 61/380,496;2011.08.31 US 13/222,0141.一种合成器，包括：N个同轴电缆，每个同轴电缆被配置为在所述N个同轴电缆的各自的未连接的第一末端处与N个射频功率放大器的各自输出端连接，其中N是大于1的整数，并且其中所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆被配置为从所述N个射频功率放大器中各自的射频功率放大器接收放大的射频信号；板，包括多个电容，并且被配置为与所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆连接并合成所述放大的射频信号，其中所述N个同轴电缆和所述多个电容提供N个电感和电容组合，其中所述N个同轴电缆在与所述第一末端相对的末端处连接；以及连接器，被配置为将所述板的输出端连接至负载，其中所述N个同轴电缆中的每一个包括非屏蔽部，所述非屏蔽部具有根据所述非屏蔽部的长度改变的电感。2.根据权利要求1所述的合成器，其中所述N个同轴电缆包括：第一同轴电缆，被配置为与所述N个射频功率放大器中的第一射频功率放大器的第一输出端连接；以及第二同轴电缆，被配置为与所述N个射频功率放大器中的第二射频功率放大器的第二输出端连接。3.根据权利要求2所述的合成器，其中所述N个同轴电缆进一步包括：第三同轴电缆，被配置为与所述N个射频功率放大器中的第三射频功率放大器的第三输出端连接。4.根据权利要求1所述的合成器，其中所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆与所述多个电容中的各自的电容连接，以提供所述N个电感和电容组合之一；并且所述多个电容中的每个电容连接在所述N个同轴电缆和电压基准之间。5.根据权利要求1所述的合成器，其中所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆的输入阻抗与所述N个射频功率放大器之一的输出阻抗相匹配。6.根据权利要求1所述的合成器，其中所述合成器在所述连接器处的输出阻抗与所述负载的输入阻抗相匹配。7.根据权利要求1所述的合成器，其中所述N个电感和电容组合是相对于彼此并联的。8.根据权利要求7所述的合成器，其中所述N个射频功率放大器中的每个射频功率放大器的输出阻抗大于所述N个电感和电容组合中的每个电感和电容组合的输出阻抗；并且所述N个射频功率放大器中的每个射频功率放大器的输出阻抗等于所述合成器的总输出阻抗。9.根据权利要求1所述的合成器，其中所述N个同轴电缆中的每个同轴电缆包括：与同轴连接器连接的护套部，其中所述同轴连接器被配置为与所述N个射频功率放大器之一连接；屏蔽部，被配置为与电压基准连接；具有电感的非屏蔽部；以及与所述板连接的芯部。10.根据权利要求9所述的合成器，其中所述护套部包括护套；所述屏蔽部包括屏蔽套并且不包括所述护套，其中所述屏蔽套被配置为通过夹具与所述电压基准连接；所述非屏蔽部包括介电绝缘体并且不包括所述护套和所述屏蔽套；并且所述芯部包括导线并且不包括所述护套、所述屏蔽套和所述介电绝缘体。11.根据权利要求10所述的合成器，其中所述介电绝缘体被布置在所述护套部和所述屏蔽部内在芯部和所述屏蔽套之间；并且所述屏蔽套被布置在所述护套部内在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·迈克尔·欧文，
申请(专利权)人：MKS仪器有限公司，
类型：
国别省市：