[发明专利]一种新型的双路功放模块的合成和隔离实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的双路功放模块的合成和隔离实现方法，尤其涉及一种可用于大功率微波信号合成和隔离的集成化和小型化电路设计方法。

背景技术

在微波功放电路设计过程中，经常需要对双路功放模块的输出功率进行合成、并要求两个功率输入端口间以及功率合成端口跟输入端口之间有良好的隔离度。传统的实现方法如图1所示，即通过单一功能的微波器件级联来实现。双路功放模块的输出功率首先各自通过一个独立的隔离器实现彼此的隔离，再通过功率合成器来实现功率的合成。隔离和合成功能是由两个独立的微波器件来实现的。为了方便两个器件装配调试，还得在设计上增加一个微带过渡板。这种传统的实现方法存在电路尺寸大、器件间的装配调试难，合成损耗大以及一致性差等缺点。这种方法已不符合当今集成化，小型化的设计理念。

发明内容

本发明的目的在于为微波电路提供一种新型的双路功放模块的合成和隔离实现方法，以提高微波电路的性能指标、简化设计、减小电路尺寸。

实现本发明的技术解决方案为：将隔离器电路和合成电路设计集成在一块微波印制板上，省略掉常规方法中的微带过渡板和威尔金森合成器的隔离电阻，两个输入端口间的隔离也由隔离器来实现。小功率时隔离器所需要的铁氧体直接安装在微波板上，大功率时采用空气板线来实现，铁氧体通过结构件来固定安装。该方法简化了电路的设计、缩小了电路的尺寸、改善了器件的性能指标。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)采用集成设计的方法，省掉了不必要的微带过渡电路和合成器的隔离电阻，简化了电路设计难度；(2)省掉了不必要的微带过渡电路和合成器的隔离电阻，提高了电路的可靠性；(3)省掉了不必要的微带过渡电路和合成器的隔离电阻，减小了电路的合成损耗，提高了性能指标；(4)省掉了不必要的微带过渡电路和合成器的隔离电阻，减小了电路尺寸，实现了集成化和小型化。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是传统的双路功放模块的合成和隔离实现方法。

图2是一种新型的双路功放模块的合成和隔离实现方法。

说明书附图为传统的双路功放模块的合成和隔离实现方法与本文提供的实现方法之间的对比。从图1和图2的对比中可以看出本文提出的新方法省掉了过渡微带板部分和合成器的隔离电阻，在一个器件中实现了功率的合成和隔离，优化了设计。

具体实施方式

见图2，本方法通过将传统隔离器电路和合成器电路集成设计在一块印制板上并封装成一个器件，省掉了不必要的微带过渡电路和合成器的隔离电阻，对外表现为一个三端口的无源微波器件。相对于传统的由三部分组成的电路，简化了设计难度，减小了电路尺寸。功放模块的输出信号从P1、P1′端口输入，从功率合成端C口输出。C口跟P1、P1′端口有良好的隔离，P1、P1′端口彼此间也有良好的隔离。

具体的实施方式为：首先按照传统的设计方法利用电子设计辅助软件ADS软件仿真出所需要的隔离电路和合成电路，然后根据实际的尺寸要求，合理地把电路设计在一块微波印制板上(推荐布局如图2所示)，从而实现了功率合成和隔离的集成化和小型化。由于没有了常规方法中的微带过渡板和大功率的隔离电阻，电路布局可以更合理的利用有效的电路空间，实现更小的电路尺寸。电路尺寸的减小也使合成损耗更小，提高了性能指标。

具体的工作原理为：当功率信号从P1、P1′端口输入时，先经过隔离器分别到P2、P2′端口，再经过后面的合成器在C端口实现功率信号的合成输出。当C端口出现驻波引起的反射时，反射功率分别通过P2、P2′端口到P3、P3′端口，最后被吸收负载完全吸收。保证反射功率不会回到P1、P1′端口，实现了对P1、P1′端口的隔离。同样地，当P1端口出现反射功率时，到P1′端口的反射功率也会被负载吸收，从而也保证了P1、P1′两输入端口之间彼此的隔离度。

在设计中，隔离器电路中铁氧体的选择可以有效地改善插入损耗，减小尺寸和成本。采用高功率的吸收负载则可以提高了器件的承受功率。在实际设计使用中应该注意器件的密封性以防磁泄漏，同时保证器件的良好接地。