[發明專利]一種基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統

在審

• 申請號: 201611193727.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106785288A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 徐暑晨;李軍;王浪
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙)11526
• 代理人: 高原

技術領域

本發明屬于射頻與微波功率合成設計領域，具體涉及一種基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統。

背景技術

隨著微波技術的發展，需要將功率進行多路分配處理的情況日益增多，為了達到比將功率直接輸入單個器件更好的效果，需要對輸入功率進行功率分配，得到多路等幅等相的功率流，對每路功率所對應器件進行輸出。在微波功率管輸出方面，可以將能量分配后對各單管進行輸出，再次合成。也可以作為對天線的饋電網絡，可以進行對功率的分配，再將各路功率供給天線。

在當代微波系統中要求微波合成系統具有小的體積，微波功分器還要求具有足夠大的功率容量以滿足大功率應用的場合；小型化對微波功分器來說是非常重要的，特別是在對設備尺寸有嚴格限制的場合。現有的功率合成系統一般由威爾金森形式功合適配單層微帶功放電路組成，其缺點為體積大、占用空間大，而且功率容量相對較小，一定程度上制約了雷達以及通信系統的小型化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統，克服或減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統，用于將輸入的能量功率轉變為所需能量功率，包括功合器和功放電路模塊，其中，該功合器由三層組成，能量功率從該功合器中的中間層輸入，通過設置在該中間層上的矩形耦合窗將能量功率耦合至該功合器的上層和下層，通過該功合器上層和下層上均設置的對稱樹形分配結構將能量功率分為多路輸出，每一路能量功率再均通過所述功放電路模塊將該能量功率放大，放大后的能量功率反接接入另一相同制式的該功合器輸出端獲得所需能量功率。

優選地是，所述功合器上設置用于阻止能量功率傳輸的金屬化通孔。

優選地是，所述矩形耦合窗為雙層，該兩矩形耦合窗對稱布置在所述功合器中間層的上表面和下表面。

優選地是，所述對稱樹形分配結構中設置有用于減小功率傳輸中損耗的感性金屬柱。

優選地是，所述對稱樹形分配結構為1路分為2路再分為2²路直至2ⁿ路的形式。

優選地是，所述功合器的上層和下層上設置的對稱樹形分配結構均將能量功率分為四路輸出。

優選地是，所述功放電路模塊包括梯形過渡帶、微帶線與功率放大電路，每路輸出的能量功率依次通過所述梯形過渡帶、所述微帶線與功率放大電路相連。

優選地是，所述功率放大電路背對放置。

本發明所提供的一種基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統的有益效果在于，通過在基片集成波導中引入矩形耦合窗，將在基片集成波導中傳輸的能量功率等分為上下兩部分，以較簡單的形式，并在不增加水平方向尺寸的情況下實現了三層功合器的頂層與底層層間分配；在三層功合器的輸出端頂層與底層分別引入了上下對稱背對放置的功率放大電路，通過與三層微波功合器的結合，節省了一半的水平方向尺寸，實現了在較小水平方向尺寸上的微波功率合成系統。

附圖說明

圖1為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器模型圖；

圖2為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器中間層上表面示意圖；

圖3為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器中間層下表面示意圖；

圖4為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器上間層正面示意圖；

圖5為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器S11參數曲線圖；

圖6為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統中的功合器S參數曲線圖；

圖7為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統正面俯視框形圖；

圖8為本發明基于基片集成波導的三層多路微波功率合成系統背面仰視框形圖。

附圖標記：

1-金屬化通孔、2-感性金屬柱、3-梯形過渡帶、4-微帶線、5-矩形耦合窗上部、6-矩形耦合窗下部。

具體實施方式