[發明專利]一種高反射系數的微波諧波調配器

在審

• 申請號: 201410190243.6
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN105098294A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 曾瑞楓;黃秀群
• 申請（專利權）人: 黃秀群;曾廣興
• 主分類號: H01P1/00
• 分類號: H01P1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種高反射系數的微波諧波調配器，尤其是一種對于基波低損耗而對于高次諧波高反射的相位可調的可處理大功率及可寬帶應用的用于改善微波器件及系統的線性及特性參數的微波諧波調配器。

背景技術

在微波器件及系統的研制中，研究人員除了要研究基波(頻率為f₀)的特性外，還要研究高次諧波(頻率為nf₀，其中n≥2)對基波的影響，傳統的做法是用低通濾波器將高次諧波全部過濾掉，白白浪費了這些高次諧波。研究表明(見美國作者InderJ.Bahl著作《FundamentalsofRFandMicrowaveTransistorAmplifiers》，第217頁-第222頁)，在器件及系統的輸出端將高次諧波在適當的相位上全反射回來，由于諧波和基波的相互作用，可以大大改善器件及系統的增益、功率附加效率PAE(PowerAddedEfficiency)等參數，改善器件及系統的線性。為此，美國的MAURYMICROWAVECORPORATION采用復用器(Multiplexer)加上多個基本的調配器(含f₀，2f₀，3f₀頻率等)來實現上述功能，但由于復用器帶寬的限制以及存在損耗，因此高次諧波的反射系數不高，也限制了系統的帶寬，同時容易產生寄生振蕩，對改善微波器件及系統的線性及特性參數未能達到最佳效果。

發明內容

為了最大限度地利用高次諧波，改善微波器件及系統的增益、功率附加效率PAE(PowerAddedEfficiency)等參數，改善器件及系統的線性，本發明提供一種高反射系數的微波諧波調配器，尤其是一種對于基波低損耗而對于高次諧波高反射的、相位可調的、可處理大功率的、可寬帶應用的、用于改善微波器件及系統的線性及特性參數的微波諧波調配器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：用一條微波開槽傳輸線(SLABLINE)，通過中心導體連接兩端的微波連接器，在開槽傳輸線的中心導體上部，裝上頻率為nf₀(其中f₀為基波的頻率，n≥2)的高次諧波全反射裝置，該裝置由金屬短路線、金屬彈片、介質和固定腔組成，其中金屬短路線和金屬彈片焊接在一起，以保證可靠的電連接，金屬短路線插入裝于固定腔內的介質中，以起到固定的作用。這里的關鍵技術是：金屬短路線和金屬彈片的縱向長度相加的有效電長度等于高次諧波波長的四分之一，而金屬彈片和開槽傳輸線的中心導體接觸，整個全反射裝置可沿中心導體水平移動。根據微波每四分之一波長阻抗的性質改變一次的原理，由于金屬短路線頂端是開路的，因此，在中心導體和金屬彈片的接觸點，對于高次諧波是短路的，即對高次諧波在開槽傳輸線上是全反射的；而對于頻率為f₀的基波，該全反射裝置對其衰減極小，基波可極小損耗通過開槽傳輸線，因此可處理大功率，可寬帶應用，并減少了低頻段寄生振蕩的風險；另外，整個全反射裝置可沿中心導體水平移動，因此，全反射的高次諧波的相位是可調的。當高次諧波全反射裝置的數量為1個時，可進行一個高次諧波頻率的諧波調配；當高次諧波全反射裝置的數量為2個時，可進行2個高次諧波頻率的諧波調配；如此類推，原理相同。

本發明的有益效果是，基波可極小損耗通過開槽傳輸線，而高次諧波在開槽傳輸線上全反射，且全反射高次諧波的相位是可調的，因而可以處理大功率，可寬帶應用，并減少了低頻段寄生振蕩的風險，從而使得最大限度地利用高次諧波、改善微波器件及系統的特性參數及線性成為可能。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的結構原理圖。

圖2是本發明實現的高次諧波全反射示意圖。

圖3是本發明實施例結構圖。

圖中

C1：微波連接器，SL：微波開槽傳輸線，C2：微波連接器，CC：中心導體，R：高次諧波全反射裝置，L：金屬短路線，T：金屬彈片，D：介質，P：固定腔，B：外殼；

nf₀：n次諧波(n≥2)；

R1：2次諧波全反射裝置，R2：3次諧波全反射裝置，L1：2次諧波金屬短路線，L2：3次諧波金屬短路線。

具體實施方式