[發明專利]一種X頻段兩路大功率波導合成網絡

有效

• 申請號: 202010838217.5
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112054277B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 黃微波;雷劼;賀彬;李強;彭偉;董平;李暉
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01P5/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

一種X頻段兩路大功率波導合成網絡，包括第一環形器、第二環形器、三端口大功率集成負載和合路器；三端口大功率集成負載集成有兩路隔離器負載和一路合路器負載，合路器負載位于中間；第一環形器的負載端口P13與三端口大功率集成負載的波導輸入端口P3、第一環形器的輸出端口P12與合路器的第一輸入端口J1、第二環形器的負載端口P23與三端口大功率集成負載的波導輸入端口P2、第二環形器的輸出端口P22與合路器的第一輸入端口J2、三端口大功率集成負載的波導輸入端口為P1與合路器的第二輸出端口J3通過螺釘緊固方式進行一體化互聯，使兩路大功率波導合成網絡形成一體化結構組件。本發明有效降低了兩路大功率合成網絡的體積、重量，提升了系統效費比。

技術領域

本發明涉及一種X頻段兩路大功率波導合成網絡，屬于微波放大器領域。

背景技術

在微波毫米波應用系統中，系統功率的大小決定了整個系統的作用距離、抗干擾能力及通信質量。單個功率器件的輸出功率仍是有限的，因此提出了多個半導體固態器件或者真空器件的功率合成技術來實現大功率放大器部件。

除功率外，放大器部件的帶寬特性也是系統需要重點關注的對象，寬帶微波功率合成技術可以廣泛地應用于頻率捷變、有源陣列雷達、雷達假目標、假目標轉發器以及干擾發射機陣列等電子對抗設備中，特別適合在復雜信息條件下的現代化戰爭系統應用。

對于寬帶功率合成技術，合成效率受限于合路器的帶寬和合成網絡中各路信號的相位差和幅度差，尺寸重量受限于各支路的功率量級、散熱方式以及合成網絡結構。在寬帶大功率合成中在進入合路前通常需要加入大功率隔離器，對功率合成各支路的功放進行保護，防止在失配情況下，反射功率過大造成功放損傷或失效。兩路大功率合成框圖如圖1所示。其中隔離器框圖如圖2所示，大功率隔離器中需具備承受全反射功率的能力，為保證良好的散熱，負載必須與底板大面積接觸，這使得隔離器在設計時盡量使用平面布局，犧牲了集成度。

合路器結構如圖3所示，大功率隔離器、合路器負載、合路器均為波導結構，在分立情況下，將波導法蘭通過螺釘進行互聯緊固，合路器負載與隔離器負載需平鋪在底板上與底板良好接觸，三個獨立負載均需要通過螺釘與底板進行緊固，造成負載平鋪面積大，合路網絡集成后尺寸較大，嚴重制約了兩路合成功率放大器輕量化、小型化的研制目標。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種X頻段兩路大功率波導合成網絡，針對大功率兩路波導合成行波管放大器進行設計，實現了隔離器負載、合路器負載的一體化集成設計，有效降低了兩路大功率合成網絡的體積、重量，提升了系統效費比。

本發明的技術解決方案是：

一種X頻段兩路大功率波導合成網絡，包括第一環形器、第二環形器、三端口大功率集成負載和合路器；

三端口大功率集成負載集成有兩路隔離器負載和一路合路器負載，合路器負載位于兩路隔離器負載中間，三路負載并排放置，每路負載帶有一個波導輸入端口，記第一路隔離器負載的波導輸入端口為P3，第二路隔離器負載的波導輸入端口為P2，合路器負載的波導輸入端口為P1；

第一環形器的負載端口P13與三端口大功率集成負載的波導輸入端口P3、第一環形器的輸出端口P12與合路器的第一輸入端口J1、第二環形器的負載端口P23與三端口大功率集成負載的波導輸入端口P2、第二環形器的輸出端口P22與合路器的第一輸入端口J2、三端口大功率集成負載的波導輸入端口為P1與合路器的第二輸出端口J3通過螺釘緊固方式進行一體化互聯，使兩路大功率波導合成網絡形成一體化結構組件；