[發明專利]輸入功率比例可調的大功率波導功率合成器

無效

• 申請號: 201210554598.X
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103022613A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孫安;劉克;張力平;宋永剛;薛培培
• 申請（專利權）人: 江蘇安德信超導加速器科技有限公司;南京大學;長安大學;江蘇德佐電子科技有限公司
• 主分類號: H01P5/04
• 分類號: H01P5/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種功率合成器，特別是一種輸入功率比例可以調節的大功率波導功率合成器。

背景技術

大功率固態器件的工作頻率及所能達到的功率越來越高，但限于半導體的物理特性，單個固態器件的輸出功率是有限的。采用功率合成技術將多路固態器件輸出功率進行疊加，是獲得更高輸出功率的有效途徑之一。功率合成器廣泛用于微波功率放大器、功放線性化、測試電路以及其它微波系統中。1960年，Wilkinson提出一種用傳輸線實現的N路功率合成器，由于它結構簡單、易于實現，所以被廣泛使用。但是這種合成器的工作帶寬比較窄，在駐波比＜1.1和隔離度＞20dB的條件下相對帶寬小于20%。

現有可變高頻功率合成器電路復雜，不適合用于帶電粒子加速器，也不適合大功率條件下工作。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的是提供一種輸入功率比例能夠調節的大功率波導功率合成器，方便調節輸入功率的比例。

技術方案：一種輸入功率比例可調的大功率波導功率合成器，包括功率輸出波導、功率輸入波導、功率分配裝置，所述功率輸出波導與兩個水平相通的所述功率輸入波導垂直相通成T形結構，所述功率分配裝置設置于所述功率輸出波導對面，所述功率分配裝置一端伸入所述功率輸出波導下端，所述功率分配裝置另一端與所述功率輸入波導的底板內側相抵，所述功率分配裝置的兩側形狀與所述功率輸出波導和所述功率輸入波導相交處的形狀相對應，所述底板上開有槽口，所述底板外側設有能夠使所述功率分配裝置與所述功率輸出波導下端兩側內壁相抵的水平移動驅動裝置，所述水平移動驅動裝置穿過所述槽口與所述功率分配裝置固定連接。

所述功率分配裝置包括擋板和/或功分部件，所述功分部件包括功分板和連接板，所述功分板）和所述連接板呈等腰三角形結構，所述連接板與所述底板內側相抵，所述擋板一端伸入所述功率輸出波導內，所述擋板另一端與所述功分板的相交處相連。

所述擋板與所述連接板垂直。

所述連接板至所述功分板相交處的垂直距離與窄邊長度相等。

所述功率輸出波導和所述功率輸入波導相交處形成突緣和/或倒角，所述功率輸出波導下端兩側內壁向外延伸形成臺階狀的所述突緣，所述突緣的高度與所述功率分配裝置伸入所述功率輸出波導的一端其端面位置相對應，所述倒角的斜面分別與所述功率輸出波導和所述功率輸入波導相連接。

所述突緣向外延伸的距離與所述功率分配裝置伸入所述功率輸出波導的一端其厚度相等。

所述倒角的角度為45°，所述倒角的倒角距離為所述窄邊長度的一半。

所述水平移動驅動裝置包括支架、滑竿、螺桿以及電機，所述支架設于所述底板下方并與其連接固定，所述滑竿水平設于所述支架內，所述滑竿通過所述螺桿與所述電機相連，所述滑竿通過驅動螺絲與所述功率分配裝置連接固定。

所述輸入功率比例可調的大功率波導功率合成器，還包括限位傳感器，所述限位傳感器設于所述水平移動驅動裝置上，所述限位傳感器與所述功率輸出波導下端兩側內壁的位置相對應。

所述輸入功率比例可調的大功率波導功率合成器，還包括方向耦合器以及低電平控制單元，所述功率輸入波導的入口端以及所述功率輸出波導的出口端分別連接一個所述方向耦合器，各所述方向耦合器的另一端均與所述低電平控制單元相連接；所述限位傳感器、所述水平移動驅動裝置均與所述低電平控制單元相連接。通過低電平控制單元不僅能夠實現遠程自動化控制，精確調節輸出功率比例的目的，而且操作程序簡單，安全方便。

有益效果：與現有技術相比，本發明的優點是采用T形結構的矩形波導，由于大部分矩形波導的工作主模是TE01模，其工作波長由矩形波導的寬邊決定，功率容量由矩形波導的窄邊決定，因此通過將功率分配裝置設于矩形波導的底板即矩形波導的寬邊上，就不會改變寬邊的長度，即不改變波導的工作頻率。通過水平移動驅動裝置帶動功率分配裝置在功率輸入波導內移動，可以改變功率輸入波導內矩形波導的窄邊長度，達到了大功率高頻輸入功率的功分以及輸出功率的輸出比例可連續、線性調節的效果。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是本發明自動化反饋控制示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。