[發明專利]一種波導-雙對極鰭線-微帶線形式的空間功率合成器

在審

• 申請號: 201410815761.2
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104538718A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張思明;武華鋒;汪灝;周海進;張娟
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，具體是雷達固態發射機中的空間功率合成器。

背景技術

高功率放大器是微波或毫米波頻段發射機必不可少的關鍵部件之一，其主要通過電真空器件或固態器件來實現功率放大功能。對于電真空器件，由于其是高壓器件，在實際應用中需提供高壓電源系統，所以體積和重量對應用場合有一定的限制；對于固態放大器件，具有電壓低、體積小、重量輕等優點，特別是隨著微帶印制電路在雷達固態發射機中應用，固態放大器件可以應用在更廣泛的場合，但是單個的固態功率放大器件，其功率容量比電真空器件低，常常不能滿足大功率的要求。為了既可以體現固態放大器件的優點又可以滿足大功率的實際需求，就需要設計無源的功率合成網絡將多個功率固態放大器的輸出進行疊加，即進行空間功率合成。

發明內容

要解決的技術問題

為了解決了由于單個固態放大器件的功率容量小，而固態發射機需要輸出大功率時的功率合成問題。本發明提出一種波導-雙對極鰭線-微帶線形式的空間功率合成器。

技術方案

一種波導-雙對極鰭線-微帶線形式的空間功率合成器，包括連接波導端口、過渡結構、防諧振片和微帶線；其特征在于過渡結構采用余弦平方方程的金屬漸變鰭線，印制在介質基板的正反兩面上，正面的金屬漸變鰭線過渡成兩路微帶線，反面的金屬漸變鰭線作為地，防諧振片印制在介質基板的反面，采用兩端為半圓、中間為長方形的形狀；在介質基板兩側延伸出1/4介質波長有金屬地的介質基片作為安裝固定結構，安裝固定結構上開等間距圓孔。

所述的金屬漸變鰭線余弦平方方程：

ω(z)=b/2+ω2sin2(πz2Lf),0≤z≤Lf]]>

式中，ω為50Ω微帶線的寬度，z為鰭線傳輸線的縱向坐標，b為波導高度，L_f為過渡段長度，取值1.5λg，其中λg為TE10模波導波長。

介質基板選用RT/Duroid?5880材料，介電常數ε_r＝2.2，介質厚度為0.254mm。

有益效果

本發明提出的一種波導-雙對極鰭線-微帶線形式的空間功率合成器，在Ku頻段12.5GHz～15.5GHz內，功率合成器的插入損耗小于0.6dB，回波損耗大于16dB。此功率合成器的優點主要是：在3GHz帶寬內實現了空間功率合成的情況下，將一路波導內的能量分層分路的耦合到了4條微帶線上，便于微帶印制電路上固態功放器件對輸入功率同時進行放大，并通過一路標準波導口輸出。在結構上易于機械加工，便于安裝。在電氣性能上，實現了較小的插入損耗和較大的回波損耗。

附圖說明

圖1本發明中對極鰭線結構說明圖

圖2本發明中對極鰭線正反兩面尺寸標示圖：(a)正面圖，(b)反面圖

圖3本發明中雙對極鰭線結構說明圖

圖4本發明中雙對極鰭線尺寸標示圖

圖5本發明中雙對極鰭線背靠背結構電壓駐波比仿真結果圖

圖6本發明中雙對極鰭線背靠背結構插入損耗仿真結果圖

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：