[實用新型]一種塔式大功率發射機一體化功率合成器

有效

• 申請號: 201420186750.8
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN204315700U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 張峰;廖德寧;韋成群;韓迅
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子股份有限公司
• 主分類號: H01P5/19
• 分類號: H01P5/19
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及大功率合成領域，尤其涉及一種塔式大功率發射機一體化功率合成器。

背景技術

功率合成器在大功率合成領域是必須的器件，每個功放模塊的輸出功率經過合成系統進行疊加，可以生成比單個模塊大得多的功率輸出。在100kw以上的發射機中，往往要使用多級合成系統，不斷將功率輸出合并，最終能夠輸出要求的功率等級。但現有超大功率合成器難以一次合成輸出，必須采用多級合成的場合的解決方案。一般方案都是采用機柜式的發射機系統，機柜式的系統占用空間大，功率合成系統龐雜和低效，

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種塔式大功率發射機一體化功率合成器，和水冷系統相結合，將上百個功放模塊就近用最簡潔直接的合成方式多級合成輸出達到想要的功率等級，占用空間小，且整體結構簡單高效。

為實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種塔式大功率發射機一體化功率合成器，該功率合成器包括M個功率合成單元，所述功率合成單元為塔式結構，功率合成單元包括N級功合器，設n∈{1,2,...N}，則每個第n+1級功合器的輸入口均與一個第n級功合器的輸出口相連。

本發明提供的功率合成器同樣可逆的完成各級功放系統的功率分配功能。

更進一步的，第N級功合器為二合一功合器，第1,2,...N-1級功合器以第N級功合器為中心對稱設置。

更進一步的，功率合成單元每一級功合器為相同數目輸入口的功合器。

更進一步的，該功率合成器還包括M合一功合器，M個功率合成單元的第N級功合器的輸出口分別與M合一功合器的輸入口相連。

更進一步的，M=2，即該功率合成器還包括一號二合一功合器，每個功率合成單元第N級功合器的輸出口分別與一號二合一功合器的輸入口相連。

更進一步的，功率合成單元每級功合器的輸出口設有耦合器，提供功率監測，用來做發射功率、反射功率指示以及提供發射機過載保護的取樣信號和射頻檢測信號。

更進一步的，八合一功合器采用圓盤型同軸分支器結構，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。同軸分支器是同軸硬饋線，半空心結構，內部有絕緣體支撐。

更進一步的，六合一功合器采用圓盤型同軸分支器結構，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。

更進一步的，二號二合一功合器輸入口為同軸接口，并經同軸波導轉換后，采用波導合成方式輸出；一號二合一功合器采用全波導合成方式輸入輸出。

有益效果：（1）本發明和發射機水冷系統相結合，將上百個功放模塊就近用最簡潔直接的合成方式多級合成輸出達到想要的功率等級，緊湊設計且就近合成，能夠最大化節約架設空間和合成效率。（2）本發明提供的功率合成單元為塔式結構，能最大可能的節省空間，并且便于對各級功合器進行調整計算，以得到想要達到的功率等級。（3）本發明提供的功率合成器在最后兩級采用波導傳輸方式，能有效降低傳輸損耗，提高傳輸效率。

附圖說明

圖1為本發明提供的功率合成單元結構示意圖。

圖2為本發明提供的塔式大功率發射機一體化功率合成器結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

本發明提供的功率合成器所包含的各級功合器組成發射機的合成網絡，功率合成器逆轉后成為功率分配器，組成發射機的分配網絡。分配與合成是可逆的完成發射機各級功放系統的功率分配及合成功能。發射機的功放模塊的功率通過分配網絡均勻地、互不影響地同時分配給多路負載，基本要求是：輸出功率按一定比例分配，輸出端之間要相互隔離；輸入與輸出端必須匹配。另外為了獲得更大的功率，還需要合成網絡將各放大器輸出功率相加。本發明同時通過耦合器提供功率監測。功率分配器、功率合成器和定向耦合器三類均為無源器件。

本發明提供的一種塔式大功率發射機一體化功率合成器，包括M個功率合成單元（1），所述功率合成單元（1）為塔式結構，所述功率合成單元（1）包括N級功合器，設n∈{1,2,...N}，則每個第n+1級功合器的輸入口均與一個第n級功合器的輸出口相連。第N級功合器為二合一功合器，第1,2,...N-1級功合器以第N級功合器為中心對稱設置，功率合成單元（1）每一級功合器為相同數目輸入口的功合器。