[发明专利]气密性平面合成模块、混合功率合成装置及实现方法

说明书

气密性平面合成模块、混合功率合成装置及实现方法，方法包括：使用功率芯片、平面合成电路、射频绝缘子、馈电绝缘子、壳体、封帽盖、波导口盖、绝缘子盖等组装成气密性平面合成模块，并通过螺钉将低频板、E‑T结和两个气密性平面合成模块组装实现气密性混合功率合成。采用了平面电路合成和波导网络合成的混合方式，实现了多路功率芯片的小型化大功率合成，适合各类标准波导口的功率合成。同时本发明的方法，在保证混合合成的前提下，实现了功率芯片的气密性设计，可提高产品的长期使用可靠性，实用于功率芯片类型的功率合成方法。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及波导合成/微波功分技术，尤其与一种气密性平面合成模块、混合功率合成装置及实现方法有关。

背景技术

功率合成是微波系统中广泛应用的一种功率合成手段，其功能是将多路功率进行功率合成，以获得更大的功率。频段过高后，功率放大器件均采用功率芯片形式进行使用，为了提高功率芯片长期使用的可靠性，避免不适当的液体或固体污染物的侵入和腐蚀，对功放芯片的气密性保护设计尤为重要。

目前，常规的功率合成方法及结构为单纯的平面电路合成和波导合成，无法兼顾平面和波导混合合成的同时又满足气密性要求，且下游应用场景对合成网络的体积及集成度要求越来越高，现有的结构和方法均不能满足需求，有必要进行改进。

发明内容

为解决上述相关现有技术不足，本发明提供一种气密性平面合成模块、混合功率合成装置及实现方法，实现结构紧凑且高度集成的气密性平面合成模块，并利用具有特定结构的E-T结，将气密性平面合成模块输入输出端口转换为垂直平行结构与波导合成网络模块分支波导口进行对接实现信号的传输，功率芯片处于气密性结构中，长期使用可靠性高，具有很强的工程实用性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

气密性混合功率合成装置的实现方法，包括步骤：

提供一E-T结，加工为H型，其一端壁加工出波导输入口，另一端壁加工出波导输出口，连接两端壁的中间水平部的上侧和下侧分别加工出容纳腔，各容纳腔均加工出至少一对波导分支口，每对波导分支口的其中一个连接波导输入口，另一个连接波导输出口；

提供至少一对气密性平面合成模块：

在壳体一面加工出装配腔，装配腔两端与装配腔间隔的加工出探针输入波导口和探针输出波导口，装配腔两侧与装配腔间隔的加工绝缘子腔；将至少一个功率芯片共晶于装配腔；

将平面合成电路与功率芯片外围电路一起通过导电胶烧结于装配腔；将平面合成电路输入端的射频绝缘子烧结于壳体并穿过装配腔连接探针输入波导口，输出端的射频绝缘子烧结于壳体并穿过装配腔连接探针输出波导口；

在平面合成电路的两侧分别连接多个水平设置的水平馈电绝缘子，使水平馈电绝缘子穿过装配腔至壳体的绝缘子腔，在绝缘子腔安装多个垂直设置的垂直馈电绝缘子，使垂直馈电绝缘子向上贯穿壳体，使水平馈电绝缘子与垂直馈电绝缘子连接；

在壳体一面通过激光封焊设置封帽盖以将装配腔密封；在封帽盖上通过螺装方式安装低频板，并使低频板与垂直馈电绝缘子连接，低频板用于功率芯片的馈电；获得气密性平面合成模块；

将气密性平面合成模块向E-T结装配：分别装配于上侧及下侧的容纳腔，装配后，气密性平面合成模块的探针输入波导口和探针输出波导口分别与同一容纳腔的一对波导分支口配合；

装配完成，实现气密性混合功率合成模块。

进一步，探针输入波导口和探针输出波导口的外端分别通过波导口盖密封。

进一步，绝缘子腔的外端通过绝缘子盖密封。

进一步，波导分支口与波导输入口、波导输出口垂直连接。