[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的高隔離度大功率合成器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011046049.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112290183B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王朝陽(yáng);徐暑晨;宋振興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01P5/16
• 分類(lèi)號(hào): H01P5/16
• 代理公司: 北京航信高科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準(zhǔn)

本申請(qǐng)屬于射頻微波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的高隔離度大功率合成器。該功率合成器包括兩個(gè)波導(dǎo)輸入模塊(1)及一個(gè)波導(dǎo)輸出模塊(2)，兩個(gè)波導(dǎo)輸入模塊(1)沿第一軸線延伸對(duì)接后形成對(duì)接端(11)，波導(dǎo)輸出模塊(2)以垂直于所述第一軸線的第二軸線布置，且連接在所述對(duì)接端(11)，在所述對(duì)接端(11)處設(shè)置有金屬隔板(3)，所述金屬隔板(3)的板面垂直于所述第一軸線，金屬隔板(3)與兩個(gè)所述波導(dǎo)輸入模塊(1)的對(duì)接端(11)處的底壁間連接一隔離電阻(4)。相較于采用電阻膜片實(shí)現(xiàn)隔離和匹配的功分功合器，本結(jié)構(gòu)采用了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更強(qiáng)的金屬隔板和隔離電阻，而舍棄了脆而易斷的電阻膜片，更易于安裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于射頻微波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的高隔離度大功率合成器。

背景技術(shù)

在微波毫米波中，波導(dǎo)E-T型結(jié)具有優(yōu)良的端口分配特性，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)三端口同時(shí)匹配且輸出端口間的隔離度較低。在實(shí)際工程應(yīng)用中，若采用波導(dǎo)E-T結(jié)制作功率合成放大器，波導(dǎo)E-T結(jié)輸出端口間的低隔離度會(huì)使各合成支路的信號(hào)相互影響較大，這樣如果一合成支路的功放管損壞，由于信號(hào)串?dāng)_輸出功率將嚴(yán)重惡化，穩(wěn)定度不高，甚至?xí)p壞其他支路的功放管。為了解決波導(dǎo)E面T型結(jié)三端口無(wú)法同時(shí)匹配和輸出端口間隔離度低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)師們提出了采用電阻膜片這樣的有耗材料放置在波導(dǎo)E-T結(jié)中心H面上來(lái)改善端口間的隔離度和匹配特性，但在加工制作過(guò)程中，電阻膜片必須很薄且盡量準(zhǔn)確的安裝在對(duì)稱(chēng)中心面上以保證輸出信號(hào)的幅度和相位盡可能少的離散，電阻膜片的厚度較薄容易折斷，因此電阻膜片的設(shè)計(jì)和安裝是波導(dǎo)E-T結(jié)加工制作的一個(gè)難點(diǎn)。

現(xiàn)有的E面T型結(jié)具有較好的幅度/相位響應(yīng),但其輸出端口間的隔離較差。通過(guò)增加一薄膜電阻的陶瓷基片，雖然提高了輸出端口間的隔離度，但陶瓷基片較薄易折斷，不易安裝。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題至少之一，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的高隔離度大功率合成器，包括兩個(gè)波導(dǎo)輸入模塊及一個(gè)波導(dǎo)輸出模塊，兩個(gè)所述波導(dǎo)輸入模塊沿第一軸線延伸對(duì)接后形成對(duì)接端，所述波導(dǎo)輸出模塊以垂直于所述第一軸線的第二軸線布置，且連接在所述對(duì)接端，在所述對(duì)接端處設(shè)置有金屬隔板，所述金屬隔板的板面垂直于所述第一軸線，所述金屬隔板與兩個(gè)所述波導(dǎo)輸入模塊的對(duì)接端處的底壁間連接一隔離電阻。

優(yōu)選的是，所述波導(dǎo)輸出模塊為腔體結(jié)構(gòu)，所述金屬隔板的側(cè)邊固定在所述波導(dǎo)輸出模塊的腔體側(cè)壁上。

優(yōu)選的是，兩個(gè)所述波導(dǎo)輸入模塊在對(duì)接端具有波導(dǎo)阻抗匹配臺(tái)階。

優(yōu)選的是，所述金屬隔板在連接所述隔離電阻處設(shè)置有加強(qiáng)筋。

優(yōu)選的是，所述加強(qiáng)筋為直徑超過(guò)所述金屬隔板厚度的實(shí)心柱體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述隔離電阻的阻值設(shè)置為90-110歐姆。

優(yōu)選的是，所述隔離電阻的阻值設(shè)置為100歐姆。

優(yōu)選的是，所述波導(dǎo)輸入模塊包括過(guò)渡段，所述過(guò)渡段在靠近所述波導(dǎo)輸出模塊的位置處的高度小于其遠(yuǎn)離所述波導(dǎo)輸出模塊的位置處的高度。

優(yōu)選的是，所述金屬隔板的長(zhǎng)度為該功率合成器內(nèi)傳輸波長(zhǎng)的四分之一。

本申請(qǐng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：

(1)相比較普通E面T型結(jié)功分器，該結(jié)構(gòu)有效的解決了傳統(tǒng)波導(dǎo)E面T型結(jié)三端口無(wú)法同時(shí)匹配和端口隔離度低的問(wèn)題。便于模塊間的連接和系統(tǒng)集成，減小了在多路系統(tǒng)集成時(shí)因路間不平衡甚至一路損壞給系統(tǒng)帶來(lái)的不穩(wěn)定性。

(2)相較于采用電阻膜片實(shí)現(xiàn)隔離和匹配的功分/功合器，本結(jié)構(gòu)采用了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更強(qiáng)的金屬隔板和隔離電阻，而舍棄了脆而易斷的電阻膜片，更易于安裝。

(3)該結(jié)構(gòu)的隔離電阻直接連接在金屬隔板和金屬壁上，相較于電阻膜片更易于散熱。