[实用新型]一种Ku频段空间功率合成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域中的一种Ku频段空间功率合成模块，特别适用于作卫星通信信道的功率放大器装置。

背景技术

由于受Ku频段固态器件自身半导体物理特性的影响以及加工工艺等诸方面的限制，目前还难以生产大功率、低噪声和低价格的Ku频段固态器件。为了获得更大的输出功率，常常需要采用功率合成的方法将多个功率器件集中在一个功率合成放大器中；另一方面，出于经济和可靠性等方面的考虑，通常采用较小的功率源进行合成而不直接采用一个大的功率源，除了能够产生较高的功率外，功率合成技术还能在一个或几个源失效的情况下保证系统继续工作而不会完全失效，只是系统性能下降。

目前，应用最多的功率合成技术是电路合成和空间功率合成。Ku频段电路合成由于传输损耗以及电路结构随器件数量增加成非线性增长，其合成路数受到限制，不能满足Ku频段发射机功率要求；而空间功率合成最大的优点是合成效率基本与固态器件数量无关，更适合多器件的大功率输出。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种Ku频段空间功率合成器，具有高效、宽带、小体积、轻重量等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种Ku频段空间功率合成器，包括两个上下对称设置的矩形腔体以及设在两个腔体之间的矩形的中间腔体；所述两个腔体相对的两个面上沿矩形长边同一径向设有输入波导槽和输出波导槽；所述上下两层中间腔体上与输入波导槽和输出波导槽相对的位置分别设有输入波导口和输出波导口；所述上腔体、中间腔体与下腔体依次扣合后形成封闭的矩形输入波导和矩形输出波导；所述上腔体与中间腔体之间以及中间腔体与下腔体之间各设有一个射频链路安装腔；上下两个射频链路安装腔中各安装有一个介质基板，上下两个介质基板相对的两个面上各设有一个射频链路；所述上下两个射频链路均包括输入双对脊鳍线、输出双对脊鳍线和两个功放芯片；所述输入双对脊鳍线和输出双对脊鳍线均为U形结构，并且输入双对脊鳍线的U形开口和输出双对脊鳍线的U形开口相对设置；所述输入双对脊鳍线的U形底端位于矩形输入波导中，输出双对脊鳍线的U形底端位于矩形输出波导中；并且输入双对脊鳍线的U形开口两端各与一个功放芯片的输入端相连，输出双对脊鳍线的U形开口两端各与一个功放芯片的输出端相连。

其中，所述上腔体、中间腔体与下腔体通过销钉定位并利用紧固螺钉紧固在一起。

其中，所述上腔体与中间腔体之间的两个功放芯片粘结在上腔体上，中间腔体与下腔体之间的两个功放芯片粘结在下腔体上。

其中，所述上腔体与下腔体相背的两个面上各安装有一个功放电源板；上腔体上的功放电源板与上腔体另一面的射频链路通过绝缘子垂直连接，下腔体上的功放电源板与下腔体另一面的射频链路通过绝缘子垂直连接。

其中，所述输入双对脊鳍线和输出双对脊鳍线均由两个单脊鳍线组成。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过空间功率合成的方式,把输入到波导的信号以天线辐射的方式辐射到双对脊鳍线,在完成波导-微带过渡的同时实现了四路功分，双对脊鳍线中的两个支路通过放大芯片单独完成功率放大,通过双对脊鳍线辐射到波导空间，完成对整个电路放大的目的。本实用新型的频率范围为13-18GHz，具有集成度高、功耗低、频率范围宽、合成效率高的特点，性能稳定可靠，实用简便，能够在较恶劣的环境-40℃～65℃条件下正常工作，特别是和传统的电路合成相比，在体积和重量上有了很大的改善和提高，有利于系统小型化的应用，具有很大的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的拆分结构示意图；

图2是本实用新型的左侧视图；

图3是本实用新型的右侧视图；

图4是本实用新型腔体的正面结构示意图；

图5是本实用新型腔体的射频链路结构示意图；

图6是本实用新型的等效电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。