[發明專利]采用微帶探針天線陣列寬帶空間功率合成結構的設計方法有效

申請號：	201310286803.3	申請日：	2013-07-09
公開（公告）號：	CN103427141A	公開（公告）日：	2013-12-04
發明（設計）人：	陳海宮	申請（專利權）人：	中國電子科技集團公司第五十五研究所
主分類號：	H01P1/213	分類號：	H01P1/213
代理公司：	南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204	代理人：	王華
地址：	210016 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	采用微帶探針天線陣列寬帶空間功率合成結構設計方法
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【說明書】：

技術領域

本發明微波功率合成領域，特別涉及一種采用微帶探針天線陣列寬帶空間功率合成結構的設計方法。

背景技術

近些年來微波大功率功率合成技術成為了人們關注的焦點。由于微波大功率合成器件具有工作電壓低，壽命長，體積小，耐受沖擊振蕩強等優點，所以在軍事和空間應用方面特別受到各國的重視。

國際上至上世紀70年代開始相繼開展了基于固態微波器件的大功率合成技術。

目前常見的微波合成技術有多種實現方式，包括管芯合成，電路合成，空間合成等。目前應用最廣泛的微波固態合成主要是電路功率合成和空間功率合成。

電路合成根據采用電路形式的不同可以分為諧振式功率合成和非諧振式功率合成。諧振式功率合成是將多個單獨的固態器件的輸出功率通過耦合的方式耦合到合成腔體內以提高整個電路的功率輸出。這種方案主要用于二極管器件。非諧振合成方式是將多個功率單元通過功率分配/合成網絡連接起來，獲得更大的功率輸出。這也是目前大部分微波固態合成采用的結構。

空間功率合成是20世紀八十年代提出的一種微波毫米波功率合成方法。盡管這項技術的提出是在八十年代初，但它真正被人們所重視并加以廣泛研究卻是在八十年代后期和九十年代。空間功率合成技術主要分為兩大類，準光功率合成技術和自由空間波功率合成技術。

隨著微波系統向小型化和高效化發展，空間功率合成的技術成為當今研究的熱點。

1997年A.Alexanian和R.A.York提出了波導內空間合成技術，當時在X波段的標準波導內采用鰭線結構實現了2×4的MMIC芯片整列，合成獲得2.4W的輸出功率和68%的合成效率。該團隊后續對該鰭線合成結構進行了進一步的研究，在1999年實現了4×6的合成陣列，實現了126W的功率輸出。可見在波導內實現陣列式的合成是空間合成的一個發展方向。

發明內容

發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種采用微帶探針天線陣列寬帶空間功率合成結構的設計方法。此方法采用了微帶探針陣列的方式實現了在較小空間內的功率合成。具有合成效率高，體積小，頻率寬，合成路數多等優點。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種采用微帶探針天線陣列寬帶空間功率合成結構的設計方法，用微帶探針天線陣列輻射至波導內部實現寬帶空間功率合成，該寬帶空間功率合成結構的設計方法包括以下步驟

步驟1、微帶探針天線陣列的設計：根據波導和被合成功放模塊的尺寸選擇適配的M×N型的微帶探針天線陣列，其中M為微帶探針天線陣列中天線的行數，M≥1，N為微帶探針天線陣列中天線的列數，N≥1；然后根據微帶探針天線橫向和縱向間距確定各微帶探針天線的相位差，并通過調整微帶探針天線深度使各微帶探針天線的相位一致；為了實現相位補償，任意兩微帶探針天線的間距L_p與微帶探針天線在波導內的深度差D_p之間關系如公式（1）；

Lp=Dp×ϵr---(1)]]>