[發明專利]微波高隔離度多路腔體功率分配器

在審

• 申請號: 201810734597.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108767406A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 宋開軍;薛力源;郭松;周冶迪;顏雨晨;樊勇;程鈺間
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種微波高隔離度多路腔體功率分配器，電磁能量經同軸端口饋入功分腔內，經腔體內不等高度的階梯圓柱實現阻抗匹配與模式變換后由功分輸出端口輸出。在功分腔輸入端口處由嵌套在內導體上的微帶線將不平衡的能量信號引入到隔離電路中，經隔離電阻吸收實現各輸入端口之間的高隔離特性。本功分器擁有結構緊湊，加工裝配簡單，功分/合成效率高，隔離度高，功分/合成功率大等多種優點。

技術領域

本發明屬于無線通信系統與技術領域，涉及一種微波高隔離度多路腔體功率分配器。

背景技術

當前，衛星導航、深空探測、遙感探測、電子偵察、電子對抗和新一代通信技術等軍用或民用無線通信系統、微波系統均對系統的信號功率和信道數量提出較高要求。利用具有高隔離度的功分器實現系統有源組件的冗余設計、大功率設計，是實現高性能系統重要方法。然而，當前實現大功率的方案大多基于電真空器件，如微波調速管放大器和行波管放大器等，這類器件雖然可以實現很高的輸出功率，但工作電壓通常達到幾千伏特，且器件的可靠性低，重量重，尺寸大，工藝復雜，難以批量生產或加工，對于對尺寸、重量、物料成本或成品率有嚴格要求的應用場合難以發揮作用。近年以來隨著GaSi、InP、GaN和SiC等化合物半導體材料設計實現的固態功率放大器出現，研究利用微波毫米波固態器件實現大功率輸出成為熱點，廣泛利用固態電路實現大功率的系統整機功率輸出成為解決上述電真空器件缺點的重要方案。然而到目前為止，在很多應用中，依然存在系統所要求的功率遠遠大于單個固態功率放大器的飽和輸出功率的情況，此時通過將信號通過功分網絡分成多路，分別通過放大器放大，最后合成網絡實現功率合成和大功率輸出的方案成為大部分情況下可選的最優方案。

雖然功率分配/合成技術經過幾十年的發展，各種合成技術和結構不斷涌現，然而當前各類合成方案均具有較大的局限性，如體積大、功率容量低等。典型的基于波導結構實現的多路功分，雖然功分/合成效率高，實現功分的功率大，但往往體積巨大，且較難實現各輸入端口之間的隔離。一些基于魔T結構的多路功分器則加工裝配復雜，且需要制作專門的匹配負載，在實際應用中多有不便。由此可見，研究一種易于加工的、緊湊的、高隔離的大功率多路功率分配/合成器對現代大功率微波毫米波電路系統尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種加工裝配簡單、緊湊型、高隔離的多路腔體功率分配器。

本發明的技術方案如下：

一種微波高隔離度多路腔體功率分配器，其中包括輸入輸出端口，功分腔體和微帶隔離電路三個部分，可實現功分路數N≥2的多路大功率功分。

所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，功分腔體基于腔體結構實現。

進一步的，所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，所述功分腔體內輸入與輸出端口處分別置入不等高度的圓柱形匹配階梯，匹配階梯中央開有暗孔，方便輸入與輸出同軸內導體插入，實現快速裝配。

進一步的，所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，所述功分腔體內置入與腔體形狀一致的介質(聚四氟乙烯)，以減小體積并提升功率容量。

所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，隔離電路通過從功分腔體內引出電磁能量在微帶介質板上接入隔離電阻實現。

進一步的，所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，所述隔離電路的微帶介質板由輸入端口穿過一段同軸內導體實現。

進一步的，所述的高隔離多路腔體功率分配器，其中，所述隔離電路中的微帶電路經過一段微帶線與N個隔離電阻星型連接。

所述的高隔離多路腔體功率分配器，可將輸入輸出端口對調而作為功率合成器使用。

所述的高隔離多路腔體功率分配器，其長寬高均在所設計頻段中心頻率對應的一個波長內。

所述的高隔離多路功分器，因功分電路使用腔體實現，因而具有高功率和低損耗的特性。