[实用新型]一种多路高隔离度超宽带波导径向合成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种波导径向合成器，具体涉及一种多路高隔离度超宽带 波导径向合成器。

背景技术

在毫米波多路合成的应用中，主要有由3dB电桥构成的二进制树形合成和 链式合成的形式。虽然使用3dB电桥的二进制合成在同等级数情况下比多级链 式合成的效率稍高，但是树形合成需要大量3dB电桥，这让整个结构随着合成 级数的增加体积和重量变得很大，加工和实现难度会增加，在毫米波频段中3dB 电桥还是较为适合一两级合成。而多级链路合成随着级数增加效率更是要稍低 于3dB电桥树形合成，在毫米波波段微带损耗大因为波导的损耗低的特点使得 无论何种形式主要是使用波导进行合成的。链式合成在各个链路相位和幅度都 不相同使得要获得最大的合成效率，各支路必须满足不同的相位和幅度条件， 这使得各个支路的耦合度各不相同，使得多级链路合成的耦合探针加工繁复难 度大,并且需要加入匹配膜片。

径向波导合成使用的是空间合成中的波导空间功率合成，其属于封闭空间 功率合成。在微波频段高端和毫米波频段，由于受波导腔横截面尺寸的限制， 难以放置多路放大器芯片，从而限制了更多的合成路数，同时拥挤的空间也给 大功率放大器的散热带来困难，因此，波导内空间功率合成的规模受到工程实 际情况的限制。鉴于在空间应用中固态放大器相比于行波管放大器的种种优势， 波导内空间功率合成放大器早期是作为后者的替代技术而提出的，但是目前固 态放大器芯片的效率普遍偏低，导致大功率的波导内空间功率合成放大器应用 难度很大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种损耗低、宽带宽并且加工简单 的多路波导径向合成器。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种多路高隔离度超 宽带波导径向合成器，包括底盘和上盖，所述底盘的中心处凹陷形成有合成腔， 所述合成腔的中心处设有阶梯同轴探针，所述底盘的顶面上形成有多路以所述 阶梯同轴探针为中心并呈放射状布置的导波槽，所述导波槽的一端在所述底盘 的边缘处形成有缺口，所述导波槽的另一端连通到所述合成腔；

所述阶梯同轴探针是由第一柱形凸台、层叠在所述第一柱形凸台顶部的第 二柱形凸台和竖直连接在所述第二柱形凸台顶面圆心处的内导体探针构成，所 述第一柱形凸台和第二柱形凸台的轴心线相重合；

所述上盖的中心处设置有用于供所述内导体探针顶端伸出的通孔。

进一步的，所述第二柱形凸台的顶面开设有盲孔，所述内导体探针的底端 焊接或通过导电胶胶接在所述盲孔中。

进一步的，每路所述导波槽均是由一对间隔布置的螺钉连接座和分别连接 在所述螺钉连接座前端的一对隔离板围成，所述螺钉连接座和所述上盖均开设 有位置相互对应的螺钉连接孔，所述底盘和上盖对合后通过螺钉固定。

进一步的，所述底盘和上盖均是由铝合金材料制成的十六边形的碟状体， 所述多路导波槽为16路，所述内导体探针是由铜制成。

进一步的，所述上盖的顶面中心处凹陷形成有圆形凹槽。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的多路高隔离度超宽带波导径向合成器采用了磁耦合的方式 进行同轴探针设计，并且使用矩形波导变换的方式使工作带宽拓宽。具有加工 简单，合成效率高和较宽的工作带宽的特点，具有很高的工程应用价值。通过 仿真分析，径向波导功率合成/分配结构在25.6GHz-34.9GHz的范围内回波损耗 小于-20dB相对带宽达到30℅以上。并且拥有较高的合成效率，在工作带宽内 的传输损耗在-9.06dB左右，在较宽的带宽内有可观的合成效率。

对超宽带毫米波径向波导功率合成/分配器进行加工并进行了无源测试，从 测试结果的波形曲线可以看出，测试曲线与仿真曲线基本一致，因为加工装配 精度和测试误差的影响，在高频段的带宽收到了影响有所减少，总体在 25.7GHz-32.7GHz范围内的回波损耗小于-20dB，相对带宽达到了23％。合成端 口到各个分配端口的传输损耗也在-9.1dB～-9.5dB以内，合成效率在84％以上， 证明设计是切实可行的。

并且本实用新型中的多路高隔离度超宽带波导径向合成器具有片隔离板, 增加径向端口的隔离度,各个径向端口间没有互相影响。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的多路高隔离度超宽带波导径向合成器作进一 步说明。