[实用新型]一种非标波导魔T功率分配/合成器

说明书

本实用新型公开了一种非标波导魔T功率分配/合成器，属于微波毫米波无源器件领域。其包括E臂、H臂、两个侧臂，以及位于波导腔内的阻抗匹配结构；阻抗匹配结构包括位于E臂正下方的台阶结构以及位于E臂末端的两个长方体金属块；两个长方体金属块分别位于E臂的两个窄边处。本实用新型具有隔离度好、工作带宽宽、插损小、体积小、结构简单的特点，特别适合应用于卫星通信微波信道发射机设备的功率合成器。

技术领域

本实用新型涉及一种非标波导魔T功率分配/合成器，它属于微波毫米波无源器件领域中的功率分配/合成器，特别适用于作为卫星通信微波信道设备功率放大器的功率合成器。

背景技术

卫星通信正在向Ka等更高的通信频段发展，通信容量越来越大，因而所需要的微波毫米波信道设备的功率越来越大，但是在微波毫米波频段单个固态功率放大器芯片的输出功率有限，因而在卫星通信的高频段固态功率放大器均采用功率合成的方式。目前，在这些频段应用最多的功率合成技术是波导内空间功率合成，波导内空间功率合成既能有效地解决各个功率单片的散热又能提高多路合成时的功率合成效率，更适合应用于在这些频段产生较大的整机输出功率。因此幅度相位一致性好、隔离度高、体积小的功率分配/合成器就成了研制高功率输出微波毫米波功率放大器的瓶颈之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种微波毫米波频段非标波导魔T功率分配/合成器，具有体积小、重量轻、合成效率高、频带宽的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种非标波导魔T功率分配/合成器，包括E臂、H臂、两个侧臂，以及位于波导腔内的阻抗匹配结构；所述E臂、H臂和两个侧臂均为减高的非标矩形波导，所述阻抗匹配结构包括位于E臂正下方的台阶结构以及位于E臂末端的两个长方体金属块；所述台阶结构包括设于波导腔底面上的第一圆柱以及立于第一圆柱上的与第一圆柱同心的第二圆柱，第一圆柱的半径大于第二圆柱的半径，第二圆柱伸入于E臂的波导腔内；两个长方体金属块分别位于E臂的两个窄边处，所述长方体金属块的底面与E臂波导腔的末端端面持平，所述长方体金属块的两端分别延及E臂的两个宽边。

可选的，所述E臂、H臂和两个侧臂的宽高比的取值范围均为3～5:1。

可选的，所述台阶结构通过一连接体固定于所述波导腔内；所述连接体与第一圆柱等高，连接体的延伸方向与H臂的开口方向平行，连接体的横截面为矩形，连接体的一端与第一圆柱连接，另一端与波导腔的侧壁连接。

本实用新型采用上述技术方案相对于现有技术而言所产生的有益效果在于：

本实用新型非标波导魔T功率分配/合成器的四个波导口都是减高的非标波导，在满足功率分配/合成器基本性能的前提条件下，最大程度上减小了波导魔T功率分配/合成器的体积和重量。

特别是在3dB波导电桥级联实现的二进制树形多路功率合成时，该结构可以大大减小波导功率合成网络的体积。

总之，本实用新型相对于现有技术来说，具有体积小、重量轻、合成效率高、频带宽的优点，是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中阻抗匹配结构的示意图；

图3是本实用新型的外观结构示意图；

图4为Ka频段非标波导魔T端口驻波的仿真结果图；

图5为Ka频段非标波导魔T非标波导口1、2、3的S参数仿真结果图；

图6为Ka频段非标波导魔T端口隔离度仿真结果图。

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。