[發明專利]一種八路功率合成器的建模方法

有效

• 申請號: 201811614911.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109871573B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 郭樂田;黃文華;邵浩;李佳偉;巴濤;鄧廣健
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F17/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

為實現理想的無反射、高隔離度的八路功率合成，本發明提供了一種八路功率合成器的建模方法，包括步驟：1)將八路合成器的17個端口間的耦合關系用17×17端口模式網絡表示；2)劃分所述17個端口的屬性；3)確定17×17端口模式網絡的S參數矩陣；4)將17×17端口網絡進行拆解；5)將子網絡A～D級聯，構成八路合成器的拓撲結構。采用本發明設計的八路功率合成器，能夠實現輸入、輸出端口無反射，輸入端口間互相隔離，輸入端口能量全部在合成端口中輸出。

技術領域

本發明涉及一種八路功率合成器的建模方法。

背景技術

隨著固態有源電路的不斷發展，單個功率放大器產生的功率逐漸從低頻向高頻，從小功率到大功率不斷發展。在實際應用過程中，為了增加有源模塊的輸出功率，通常需要將多個功放器件進行功率合成。各輸入端口間的高隔離度及輸入端口的良好匹配特性，可以提高合成穩定性，降低有源器件的串擾，避免有源振蕩等不穩定情形。而傳統的八路功率合成器各輸入端口間隔離度及匹配性能通常都不能達到理想的要求，為此，本發明提出了一種八路功率合成器的建模方法。

發明內容

為實現理想的無反射、高隔離度的八路功率合成，本發明提供了一種八路功率合成器的建模方法。

本發明的技術方案是：

一種八路功率合成器的建模方法，所述八路合成器包括17個端口；其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)將八路合成器的17個端口間的耦合關系用17×17端口模式網絡表示；

2)劃分所述17個端口的屬性：

將其中8個端口作為輸入端口，依次記為p1-p8，將1個端口作為合成端口，記為p13；其余端口作為匹配端口，記為p9-p12、p14-p17；

3)確定17×17端口模式網絡的S參數矩陣：

根據理想的無反射、高隔離的功率合成要求，得到：S_ij＝0(i,j≤8)，S_13,13＝0，(S_13,i)²＝0.125，i＝1～8，從而確定17×17端口網絡的S參數矩陣；

所述S參數矩陣為：

4)將17×17端口網絡進行拆解：

4.1)將步驟3)確定的S參數矩陣拆解為四個A＇矩陣、兩個B＇矩陣、兩個C＇矩陣和一個D＇矩陣，A＇矩陣～D＇矩陣分別為構成八路合成器的子網絡A～D的S參數矩陣：

4.2)構建子網絡A～D的拓撲結構：

基于矩陣A＇得到四個三端口子網絡A的拓撲結構，并根據矩陣A＇對子網絡A的三個端口編號，記為PA1、PA2、PA3；

通過矩陣B＇得到兩個四端口子網絡B的拓撲結構，并根據矩陣B＇對子網絡B的四個端口編號，記為PB1、PB2、PB3、PB4；

通過矩陣C＇得到兩個五端口子網絡C的拓撲結構，并根據矩陣C＇對子網絡C的五個端口編號，記為PC1、PC2、PC3、PC4、PC5；

通過矩陣D＇得到一個三端口子網絡D的拓撲結構，并根據矩陣D＇對子網絡D的三個端口編號，記為PD1、PD2、PD3；

5)將子網絡A～D級聯，構成八路合成器的拓撲結構：

每個子網絡B同時與兩個子網絡A和一個子網絡C相連，構成網絡E；兩個網絡E再與子網絡D相連，構成網絡F，即八路功率合成器。