[发明专利]基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器

权利要求书

1.一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：包括两个背靠背设置的功分结构和至少一个连接功分结构的垂直连接器；

所述功分结构包括同轴-径向线转换结构（10）、全模-半模基片集成波导功分器（8）、渐变型微带过渡段（19）和输出微带线（20）；所述同轴-径向线转换结构（10）中同轴线包括内导体（11）和外导体墙（4），所述外导体墙（4）固定在介质基片（7）上；所述介质基片（7）设有中心通孔（14），所述内导体（11）和中心通孔（14）之间设有匹配贴片（13），所述中心通孔（14）向下连接底层覆铜（2）；所述外导体墙（4）底部设有圆柱空气腔体（12），所述内导体（11）延伸至圆柱空气腔体（12）内，所述圆柱空气腔体（12）和位于其下方的介质基片（7）、底层覆铜（2），以及位于其上方的外导体墙（4）构成径向线（15）；所述全模-半模基片集成波导功分器（8）包括渐变型基片集成波导（9）、基片集成波导（16）和对称分布的两路半模基片集成波导（17），所述基片集成波导（16）的一端通过渐变型基片集成波导（9）与径向线（15）相连，另一端截断为两路对称分布的半模基片集成波导（17），且每一路半模基片集成波导（17）的输出信号经渐变型微带线段（19）输出至一条输出微带线（20）上；

所述垂直连接器包括两条垂直微带线（21），且每条垂直微带线（21）一端与其中一个功分结构的输出微带线（20）相连，另一端与另一个功分结构的输出微带线（20）相连；所述垂直微带线（21）设有放大器。

2.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述全模-半模基片集成波导功分器（8）的数目为四个，每个功分结构输出微带线（20）的数目为八个，所述垂直连接器的数目为四个。

3.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述两个背靠背对称设置的功分结构之间设有金属散热体（5）；所述底层覆铜（2）为一整块无缝接地铜箔；所述外导体墙（4）与介质基片（7）的顶层覆铜（1）、底层覆铜（2）与金属散热体（5）均通过螺钉（6）保持无缝紧密接触。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：该功率合成器关于中心点旋转对称；所述两个功分结构和四个垂直连接器对称分布在金属散热体（5）的各个表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述渐变型基片集成波导段（9）由四个金属化通孔（3）组成，相邻两通孔之间的连线与水平方向及垂直方向的夹角为45度。

6.根据权利要求3或5所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述基片集成波导（16）由顶层覆铜（1）、底层覆铜（2）和金属化通孔（3）经普通印制电路板工艺加工而成。

7.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述垂直连接器通过螺钉（6）固定在金属散热体（5）侧面，且每条垂直微带线（21）两端分别与两个功分结构同侧的输出微带线（20）相连。

8.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述两路半模基片集成波导（17）之间的缝隙上焊接有隔离电阻（18）。

9.根据权利要求1所述的一种基于径向线和基片集成波导的宽带功率合成器，其特征在于：所述中心通孔（14）的直径与同轴线内导体（11）的直径不同。