[發(fā)明專利]星載L頻段微放電大功率三工器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310025613.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103107388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷新社;楊毅民;禹旭敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01P1/20
• 分類號(hào): H01P1/20
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及星載L頻段微放電大功率三工器，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。它涉及一種星載L頻段微放電大功率三工器的構(gòu)成形式和設(shè)計(jì)方法，并具體涉及星載微波無(wú)源產(chǎn)品技術(shù)和微放電防止技術(shù)。

背景技術(shù)

三工器用于將三路不同頻率的射頻信號(hào)和成一路輸出。由于星載產(chǎn)品的特點(diǎn)，產(chǎn)品必須具備小型化、輕量化的特點(diǎn)，同時(shí)具備一定的微放電功率容量。

在星載大功率器件中，射頻器件工作在真空狀態(tài)。器件中的自由電子被加速并撞擊在腔壁上，當(dāng)撞擊能量大到一個(gè)電子可以轟擊出多個(gè)電子時(shí)，由于交變電場(chǎng)的存在，轟擊出的電子被反向加速，從而產(chǎn)生更多的電子，于是產(chǎn)生放電擊穿現(xiàn)象，即微放電功率擊穿現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的微放電功率擊穿現(xiàn)象，提出星載L頻段微放電大功率三工器。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的星載L頻段微放電大功率三工器，該三工器包括諧振桿和蓋板，所述的諧振桿為10個(gè)，且之間為并聯(lián)關(guān)系；諧振桿位于蓋板上，諧振桿和蓋板一體化加工；

諧振桿分為三排，其中第一排為三個(gè)諧振桿，第二排為四個(gè)諧振桿，第三排為三個(gè)諧振桿；三排諧振桿的輸出端用“三瓣外射”狀公共桿匯集成一路，作為公共輸出端進(jìn)行輸出；

第一排諧振桿中每個(gè)諧振桿的兩端各串聯(lián)一個(gè)阻抗變換器作為耦合窗口；

第二排諧振桿中每個(gè)諧振桿的兩端各串聯(lián)一個(gè)阻抗變換器作為耦合窗口，且距離公共輸出端第一近和第三近的兩個(gè)諧振桿之間還串聯(lián)一個(gè)阻抗變換器作為耦合窗口；

第三排諧振桿與第一排諧振桿相同。

所述的諧振桿為中空的圓桿結(jié)構(gòu)，且每個(gè)諧振桿的頂端安裝有螺釘調(diào)節(jié)裝置。

所述的螺釘調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)頻螺釘和鎖緊螺母；調(diào)頻螺釘?shù)捻敳坑幸粓A盤用于增大調(diào)試量，調(diào)頻螺釘從諧振桿的頂部伸出，鎖緊螺母在諧振桿內(nèi)部；諧振桿內(nèi)部使用螺母來(lái)固定調(diào)頻螺釘。

所述的用于固定調(diào)頻螺釘?shù)穆菽概c調(diào)頻螺釘之間有彈性墊或平墊或同時(shí)具有彈性墊和平墊。

第一排的電路和第三排的電路使用經(jīng)典切比雪夫原型。

第二排的電路使用廣義切比雪夫原型。

諧振桿的電路為L(zhǎng)CR并聯(lián)回路。

有益效果

三工器的三個(gè)通道分別采用3、4、3階通道，其中，第二通道通道含一個(gè)傳輸零點(diǎn)用于提高帶外抑制；第二通道通道通過(guò)第一諧振器和第三諧振器之間的交叉耦合實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)；諧振桿與蓋板一體化加工，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于減少了螺紋連接，可以改善產(chǎn)品的無(wú)源互調(diào)和大功率散熱問(wèn)題；微放電是由于產(chǎn)品的二次電子倍增效應(yīng)產(chǎn)生，為提高微放電閾值，需要增大產(chǎn)品的最小間隙，增大電子移動(dòng)的距離；需要增大諧振桿頂端到蓋板的距離，但是增大該距離后帶來(lái)的問(wèn)題是諧振頻率調(diào)諧螺釘離諧振桿距離增大，調(diào)節(jié)效果不明顯，調(diào)節(jié)螺釘過(guò)長(zhǎng)同樣會(huì)導(dǎo)致微放電風(fēng)險(xiǎn)；調(diào)頻螺釘由諧振柱的頂部伸出（開(kāi)路端），鎖緊機(jī)構(gòu)在中空結(jié)構(gòu)的諧振桿內(nèi)部；使用這種螺釘調(diào)節(jié)裝置，使得三工器只需要很微小的調(diào)試量就可以達(dá)到設(shè)計(jì)的電性能指標(biāo)；

本發(fā)明使用三瓣外射形狀公共桿設(shè)計(jì)可以減小調(diào)試量，提高批次產(chǎn)品一致性。便于批次生產(chǎn)；

本發(fā)明使用的諧振桿調(diào)節(jié)方式，可以減小調(diào)諧螺釘深入腔體長(zhǎng)度，提高產(chǎn)品微放電閾值；

本發(fā)明使用的諧振桿與蓋板一體加工的方式，可以改善產(chǎn)品的大功率散熱和無(wú)源互調(diào)。從而提升產(chǎn)品的功率容量。

本發(fā)明所涉及的輸出三工器體積小、重量輕，微放電功率容量可達(dá)500W；其特有的公共桿耦合技術(shù)和針對(duì)微放電設(shè)計(jì)的諧振桿調(diào)節(jié)技術(shù)可以應(yīng)用到其他頻段的星載通道、多工器應(yīng)用中。

附圖說(shuō)明

圖1為三工器的設(shè)計(jì)原理圖；

圖2為“三瓣外射”狀公共桿形狀；

圖3為諧振桿與蓋板一體化加工外形圖；

圖4為頻率調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)；

圖5為三工器的實(shí)測(cè)曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例

星載L頻段微放電大功率三工器的三個(gè)通道分別使用3、4、3階切比雪夫原型設(shè)計(jì)。三工器的原理電路如圖1所示，圖1中的LCR并聯(lián)回路表示一個(gè)并聯(lián)諧振器，諧振器之間的K變換器表示阻抗變換器。

三工器的第一個(gè)通道和第三個(gè)通道使用經(jīng)典切比雪夫原型，如圖1所示，電路原型為三個(gè)并聯(lián)諧振器通過(guò)K變換器依次級(jí)聯(lián)構(gòu)成。第二個(gè)通道使用廣義切比雪夫原型設(shè)計(jì)，通過(guò)第一個(gè)諧振器與第三個(gè)諧振器的交叉耦合形成一個(gè)傳輸零點(diǎn)用于改善該通道的帶外抑制。