[发明专利]一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络

说明书

本发明涉及一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络，包括一个波导口径变换、四个E弯波导、一个E面单T和两个E面变异单T，所述波导口径变换依次与两个E弯波导、E面单T相连后形成一路1∶2合成/分配器，其中波导口径变换形成一个波导输入端口；另外两个E弯波导的一端分别与E面单T的两端相连，另一端分别连接两个E面变异单T后形成2路1∶2合成/分配器，其中两个E面变异单T形成四个输出端口；通过级联形成了波导口径变换到E面变异单T的四分合成/分配器。本发明通过变异E面T及E面单T实现网络的合成/分配功能，通过调整其匹配方式来实现T的宽带特性。

技术领域

本发明涉及一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络。属于微波技术领域。

背景技术

毫米波频段是目前军事电子技术发展的主要频段，广泛应用于导弹精确制导、雷达、保密通信、电子对抗和测试技术等方面。为了获得更大的输出功率，工程上需要采用功率合成技术，将多个有源放大器并联合成输出。在功率合成过程中，合成方式是决定大功率输出效率、合成复杂度等指标的重要因素。目前，常用的合成方式主要有二进制结构的电路合成、自由空间功率合成和波导结构的电路合成方式等。其中，空间功率合成建模和设计复杂、散热困难；基于微带结构的电路合成方式损耗大，合成效率低；而波导结构的电路合成方式损耗小、合成效率高、散热良好。因此，近年来国内外多个科研院所对波导结构的功率合成器进行了研究，可以说功率合成器馈电网络是雷达天线阵面的最主要的组成部分之一，其性能的好坏直接关系到天线波束的性能。毫米波雷达通常对馈电网络的体积、重量、损耗有极其苛刻的要求。

在毫米波段要实现小损耗、高功率的馈电网络，最佳的选择是以波导元器件为基本单元的网络形式。具体实现方式由标准魔T、宽/窄边耦合电桥、单T、分支波导等部件级联而成。这些网络各有利弊，以魔T为单元的网络体积大、重量重；以宽/窄边耦合电为单元的网络虽可以实现任意加权的网络但体积也过于庞大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络，采用变异E面T结合E面单T等级联而成，实现了耐高压特性下极小空间内的任意微波信号分合。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种Ka波段低耗紧凑型馈电网络，包括一个波导口径变换、四个E弯波导、一个E面单T和两个E面变异单T，所述波导口径变换依次与两个E弯波导、E面单T相连后形成一路1∶2合成/分配器，其中波导口径变换形成一个波导输入端口；另外两个E弯波导的一端分别与E面单T的两端相连，另一端分别连接两个E面变异单T后形成2路1∶2合成/分配器，其中两个E面变异单T形成四个输出端口；通过级联形成了波导口径变换到E面变异单T的四分合成/分配器。

优选地，所述波导口径变换采用渐变阻抗变换器形式，由波导入口向内口径逐渐变窄。

优选地，所述的四个E弯波导内腔采用外圈为圆弧、内圈为直角结构形式，提供更高的隔离度、避免自激现象。

优选地，所述E面单T为标准形式元件，采用匹配块和膜片组合方式进行匹配，膜片位于E面单T的E面底部，保证TE₁₀波在此无限制传播，通过耦合进入支臂；匹配块位于膜片的对面，形状为一个凸块，用于补偿耦合造成的阻抗失配。

优选地，所述E面变异单T把标准E面单T2形式下支臂分面传输方式转变为共面传输，将E面变异单T内腔设计为Y型，采用渐变线阻抗匹配方式。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、实现宽带合成/分配功能：通过变异E面T及E面单T实现网络的合成/分配功能，通过调整其匹配方式来实现T的宽带特性。

2、实现高可靠特性：本发明网络的基本单元为波导元件，大大提高了产品的可靠性。

3、实现结构紧凑、轻量化、易集成特性：通过变异E面T及E面单T结合使用，大大减小了走线尺寸，降低了重量，能够满足以其为单元集成大型网络的结构尺寸及重量要求。