[发明专利]一种基于模式转换的空间功率合成倍频器

权利要求书

1.一种基于模式转换的空间功率合成倍频器，其特征在于，包括输入波导、输出波导、屏蔽腔、n层金属膜片和非线性器件；所述屏蔽腔与信号传输方向垂直的一端面为电壁，输入波导与屏蔽腔靠近电壁的侧面相连接，输出波导与屏蔽腔的输出端口相连接；输入波导、输出波导和屏蔽腔均为长方体，输入波导和屏蔽腔的电场方向垂直；n层金属膜片分别设置于屏蔽腔中电场模式场强最强处，非线性器件设置于每层金属膜片上；屏蔽腔的尺寸，以及输入波导和屏蔽腔连接处与屏蔽腔电壁的距离，共同实现电场模式由TE₁₀向TE_n0模式的转换；其中，模式数n和金属膜片层数n一致，n≥2。

2.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，输入波导和输出波导均选用标准波导，尺寸由工作频率决定。

3.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，屏蔽腔和波导的内壁应平整光滑。

4.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，金属膜片均为鳍线形状，通过调整鳍线形状的金属膜片的缝隙以及形状使倍频器达到阻抗匹配的效果，金属膜片的厚度越厚倍频器的损耗越大。

5.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，每层金属膜片上的设置一个非线性器件或金属膜片上下两侧并联设置非线性器件。

6.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，非线性器件设置于每层金属膜片的波腹处，为短路面的位置，为波导波长。

7.如权利要求1所述的空间功率合成倍频器，其特征在于，当n为2时，两层的金属膜片分别设置于屏蔽腔的场强最强处，即屏蔽腔宽边的1/4及3/4位置。