[發明專利]一種微波多路徑向波導功率分配合成無源網絡

在審

• 申請號: 201711193505.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107749509A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 劉海旭;李新勝
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十七研究所
• 主分類號: H01P5/00
• 分類號: H01P5/00;H01P5/16
• 代理公司: 鄭州萬創知識產權代理有限公司41135
• 代理人: 薛雁超

技術領域

本發明涉及無源網絡領域，尤其是涉及一種微波多路徑向波導功率分配合成無源網絡。

背景技術

隨著微波技術在雷達、通信等領域的迅速發展，對小體積、高效率的功率放大器的要求越來越高，小型化多路徑向波導空間功率合成器作為微波通信系統的一個關鍵部件已經成為微波通信技術的一個重要研究方向。目前，在單個固態功放芯片輸出功率有限的情況下，普遍采用功率合成技術提高發射機輸出功率。各種形式的功率合成結構紛紛出現，近年來具有高效率、大功率的準光和空間功率合成技術逐漸成為了研究的熱點。功率合成網絡的體積和損耗直接決定著功率放大器體積和效率，因此小體積、低插入損耗合成網絡設計是功率合成技術的核心。因此，研究小型化、寬頻帶、大功率容量的功率合成器對當前高功率領域的微波通信、電子對抗、航天測控設備至關重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波多路徑向波導功率分配合成無源網絡，實現網絡路徑損耗較低、功率容量較大、工作帶寬較寬的目的。

本發明的技術方案是：

一種微波多路徑向波導功率分配合成無源網絡，包括兩個端口部分，兩個徑向波導功率合成分配器側面蓋板，一個徑向波導功率合成分配器主體結構，N個功放單元和兩個支撐介質；兩個端口部分的結構相同，兩個徑向波導功率合成分配器側面蓋板的結構相同；

徑向波導功率合成分配器主體結構的中間部分為盤狀，徑向波導功率合成分配器主體結構的左右兩側對稱各連接一個盤狀的徑向波導功率合成分配器側面蓋板，單個徑向波導功率合成分配器側面蓋板的外側中間位置連接一個端口部分；

徑向波導功率合成分配器主體結構的左右側面的中間位置設有多階阻抗變換結構，多階阻抗變換結構上設有圓錐形的圓錐過渡部，圓錐過渡部的頂端設有桿狀的頂針；多階阻抗變換結構、圓錐過渡部以及頂針的中心線均與徑向波導功率合成分配器主體結構的中心線重合；

所述徑向波導功率合成分配器主體結構的左右側面上在環形凸臺的外側沿周向均設有N個斜劈隔板，斜劈隔板為楔形的板狀，斜劈隔板包括尖部和與尖部位置相對的隔板底面，斜劈隔板的楔形的尖部朝向徑向波導功率合成分配器主體結構的中心線，徑向波導功率合成分配器主體結構的外側周向側面上設有N個相同形狀的第一棱面，相鄰的第一棱面之間為楞，朝向徑向波導功率合成分配器主體結構外側的隔板底面由兩個相鄰的第一棱面的延長平面所組成，即斜劈隔板的底面包括兩個斜面，兩個斜面分別與各自相鄰的第一棱面平齊并一體連接；

徑向波導功率合成分配器側面蓋板包括位于一側的端口連接面和位于另一側的分配器側面，分配器側面的中間位置設有向外側凹陷的錐形凹陷部，錐形凹陷部與第一圓錐過渡部之間形狀相適配，徑向波導功率合成分配器側面蓋板的外側周向設有N個與第一棱面形狀和位置相同的第二棱面；錐形凹陷部的頂端在端口連接面上形成第一通孔，

在徑向波導功率合成分配器主體結構的第一棱面和徑向波導功率合成分配器側面蓋板的第二棱面所構成的平面上連接有功放單元；

端口連接面上連接有端口部分，端口部分朝向端口連接面的側面上設有矩形波導槽。

功放單元的數量為N=24個。

第二棱面上設有第一安裝孔，對應在功放單元上設有第二安裝孔。

在分配器側面上沿周向設有多個第三安裝孔，各斜劈隔板上對應第三安裝孔設有第四安裝孔，第四安裝孔的軸向與徑向波導功率合成分配器主體結構的軸線平行。

頂針端部穿過第一通孔并穿設有支撐介質，支撐介質為中間位置設有上下通透的通孔的圓柱形；支撐介質位于矩形波導槽內。

相鄰第一棱面的靠外一側的夾角α大于180度。

支撐介質的材質為聚四氟乙烯，徑向波導功率合成分配器側面蓋板、徑向波導功率合成分配器主體結構、功放單元的材質為金屬材料。

多階阻抗變換結構為多個同軸設置的環形凸臺，環形凸臺的高度從外到內依次增加，圓錐形的圓錐過渡部設在最高處的環形凸臺上。

徑向波導功率合成分配器主體結構左側的斜劈隔板的左側面位于同一平面上，徑向波導功率合成分配器主體結構右側的斜劈隔板的右側面位于同一平面上。