[發明專利]一種固態電路-波導功率合成裝置

有效

• 申請號: 201710470580.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107394330B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 于偉華;侯彥飛;王鵬程;劉祎靜;呂昕
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種固態電路-波導功率合成裝置，整體為橫向對稱結構，其特征在于，包括介質基片、矩形波導(1)、減高波導(2)、背腔(3)和兩個傳輸線屏蔽腔(4)，所述矩形波導(1)、減高波導(2)、背腔(3)和傳輸線屏蔽腔(4)為互通波導結構，減高波導(2)在矩形波導(1)的一端，背腔(3)位于減高波導(2)下方，所述介質基片包括介質基板(8)以及介質基板(8)上表面的金屬層，所述金屬層由兩個并列設置的結構相同的單元組成，每個單元由50歐姆傳輸線(5)、阻抗匹配網絡(6)和探針(7)組成，所述探針(7)為頂端開槽的等腰三角形。

2.根據權利要求1所述固態電路-波導功率合成裝置，其特征在于，所述減高波導(2)與矩形波導(1)的高度比為0.56，減高波導(2)與矩形波導(1)的頂面位于同一水平面。

3.根據權利要求1或2所述固態電路-波導功率合成裝置，其特征在于，所述背腔(3)上表面與減高波導(2)下表面共面，所述背腔(3)與減高波導(2)的長、寬、高之比即X向、Y向、Z向長度比分別為0.757、0.632、1.048。

4.根據權利要求1所述固態電路-波導功率合成裝置，其特征在于，所述矩形波導(1)為標準型矩形波導，以垂直于所述固態電路-波導功率合成裝置對稱軸Y軸的方向做截面，截面長度即X向尺寸為a mm，截面寬度即Z向尺寸為b mm；所述減高波導(2)的截面長度即X向尺寸為a mm，截面寬度即Z向尺寸為0.57b mm；所述背腔(3)與矩形波導(1)的Y向距離為0.057λg，與減高波導(2)兩側X向距離均為0.071λg，背腔(3)的截面長度即Y向尺寸為0.44λg，截面寬度即Z向尺寸為0.13λg，背腔(3)的X向尺寸為0.13λg；所述傳輸線屏蔽腔(4)的下表面與減高波導(2)的下表面共面，距減高波導(2)兩側X向距離均為0.15λg，傳輸線屏蔽腔(4)的截面長度即X向尺寸為0.28λg，截面寬度即Z向尺寸為0.035λg，兩個傳輸線屏蔽腔(4)的X向間距0.018λg，其中，為矩形波導(1)主模的波導波長，λ₀為真空工作波長，λ為矩形波導(1)工作波長，λ_c為矩形波導(1)的主模截止波長，矩形波導(1)、減高波導(2)、背腔(3)及屏蔽腔(4)尺寸公差±0.8％。

5.根據權利要求4所述固態電路-波導功率合成裝置，其特征在于，所述介質基板(8)位于傳輸線屏蔽腔(4)及減高波導(2)底部，介質基板(8)下表面與背腔(3)上表面共面，距傳輸線屏蔽腔(4)兩側的X向距離均為0.3505λg1，介質基板(8)的X向尺寸為0.95λg1，Y向尺寸為0.68λg1，Z向尺寸為0.05λg1，傳輸線屏蔽腔(4)由兩部分相同波導結構組成，兩部分的X向間距為0.05λg，Y向尺寸為0.15λg，其中，為介質基板(8)的波導波長，λ₀為真空工作波長，ε_r為介質基板(8)中介質相對介電常數，介質基板(8)尺寸公差±0.8％。

6.根據權利要求5所述固態電路-波導功率合成裝置，其特征在于，所述探針(7)底邊距介質基板(8)的邊緣的Y向尺寸為0.16λg1，底角頂點距介質基板(8)近側的X向尺寸均為0.07λg1，底邊長即X向尺寸為0.31λg1，開槽后兩腰長0.306λg1，開槽的X向尺寸為0.061λg1，Y向尺寸為0.1296λg1；所述阻抗匹配網絡(6)包括高阻傳輸線與探針槽線，高阻傳輸線一端與探針槽底相連，高阻傳輸線的X向尺寸為0.025λg1，Y向尺寸為0.17λg1；50歐姆傳輸線(5)與高阻傳輸線另一端相連，50歐姆傳輸線(5)的X向尺寸為0.04λg1；兩條50歐姆傳輸線(5)的X向間距為0.5λg1，整體結構關于中心YZ平面對稱。