[实用新型]一种多路射频大功率合成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频发射机的大功率合成，具体地说，是在金属谐振腔内利用以射频介质绝缘体为支撑和固定的金属带状线并配有平衡匹配电阻，将多路射频输入功率合成输出为单路射频大功率，是一种可实现千瓦级的多路射频大功率合成器装置。

背景技术

目前，应用于电视广播及通讯的射频发射机，其单机大功率的射频输出，均采用了功率合成的方式，即将该发射机中的多路射频放大器的功率输出合成为一路大功率的射频输出，以实现单发射机的大功率输出能力。现有射频发射机的射频功率合成有许多方式，如：定向耦合器合成；威克逊(wilkinson)合成回路合成，同轴环形回路(Gysel)电路合成，隔离式混合回路合成；此外，小功率量级的射频功率合成则还可采用微带线结构的合成方式。评价用于射频发射机的射频功率合成器的优劣性应主要考虑如下三个方面：

是否具有良好的技术指标；

是否具备结构紧凑制造方便的特点；

是否提供良好的性价比。

目前，采用上述方式实现多路射频大功率合成器均有其各自的优点，但也分别存在一些问题。如：自身技术指标不足，需外加器件予以补偿；性价比高；结构复杂制造工艺差；对较高射频频率的功率合成无法实现真正意义的多路一次性合成，甚至因1/4波长太短而无法布置；功率合成路数受2ⁿ的限制；功率容量小且频带窄；合成器异状结构，在发射机内安装极为不便，等等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种多路射频大功率合成器，具有适合大功率应用，功率余量大；金属带状线一致性好，功率合成的路数N不受限制；外壳及各腔区隔的金属板连接为一体，散热效率好；部件加工方便，整体性价比高等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多路射频大功率合成器，包括作为外壳使用的金属封闭箱体；金属封闭箱体的内腔空间按水平面上下顺序分别由金属板区隔为末端腔、中间腔、输入腔和输出腔；

金属封闭箱体上设有用于接入需合成的多路射频功率且与射频功率合成路数相同的输入端口，以及一个用于输出合成的射频大功率的输出端口；

输入腔内设有多条与射频功率合成路数相同的第一金属带状线，各第一金属带状线的长度均为予以功率合成射频的1/4波长，且各第一金属带状线的始端分别与设置在箱体上的输入端口连接，末端则在腔内的另一侧汇接于一点；

输出腔内设有一条第二金属带状线，第二金属带状线的长度为予以功率合成射频的1/4波长，其始端与输入腔的第一金属带状线末端汇接点连接，末端与设置在箱体上的输出端口连接；

中间腔内设有与射频功率合成路数相同的第三金属带状线，各第三金属带状线的长度均为予以功率合成射频的1/4波长，且各第三金属带状线的始端分别与设置在箱体上的输入端口连接，末端延伸至腔内的另一侧；

末端腔内设有与射频功率合成路数相同的第四金属带状线，各第四金属带状线的长度均为予以功率合成射频的1/4波长，且各第四金属带状线的始端分别与中间腔内各第三金属带状线相应的末端连接，并在各相应的连接点上接有平衡匹配电阻，平衡匹配电阻的另一端与金属外壳连接，各第四金属带状线的末端则在末端腔内的另一侧汇接于一点；

在各腔内分别设有能够使对应的金属带状线处于对应的金属腔内的垂直居中位置的射频介质绝缘支撑块。

所述的各腔中的金属带状线设有能够保证与予以功率合成的射频频率及射频阻抗相匹配且可承受较大的射频功率的厚度及宽度。

所述的各腔中的金属带状线为折线型结构或弧线型结构或水平波浪型结构。

所述的金属封闭箱体上还设有散热器装置。

所述的射频功率合成路数为2ⁿ或2ⁿ+1，其中n取正整数；即，功率合成路数不受2ⁿ限制。

所述金属封闭箱体的尺寸为标准机柜尺寸；即金属封闭箱体的尺寸可适应标准机柜尺寸，也可以为其它的尺寸。

本实用新型的一种多路射频大功率合成器，各腔中的金属带状线可分别采用折线型结构或是弧线型结构或是水平波浪型结构，采用弧线型结构或是水平波浪型结构可以减小金属外壳的纵深尺寸。