[发明专利]宽带任意功率分配比H面波导功分器

说明书

本发明公开的一种宽带任意功率分配比H面波导功分器，结构简单，工作频带宽，具有良好幅度平衡性和相位平衡性。本发明通过下述技术方案实现：扁波导以M级H面阶梯波导过渡匹配到标准波导，扁体波导以N级H面阶梯波导过渡匹配到标准波导，嵌入在扁波导、反相标准波导对接面间的金属垫块，通过扁波导端面下方┎形直角缺口嵌入的匹配凸台进行端接，T臂扁体波导固定端上的缩颈凸台关于扁波导、反相标准波导对接面对称，扁波导、反相标准波导及T臂扁体波导形成T型分支波导，以不同臂高得到T型分支波导两路输出任意功率比的功率分配，通过金属垫块、匹配凸台、缩颈凸台对阻抗不连续性做匹配，得到良好的驻波系数和幅度、相位平衡度。

技术领域

本发明属于微波/毫米波领域，具体涉及一种信号转换传输技术，主要应用于卫星通信、测控系统固态功率放大器。

背景技术

功分器是最常见的无源器件，用于将输入信号功率分成相等或不等的几路功率输出的器件。在微波电路中，为了将功率按一定的比例分成两路或者多路，需要使用功率分配器。功率分配器反过来使用就是功率合成器，用于将多路信号能量合成一路输出，所以通常功率分配/合成器简称为功分器。功分器应用于微波固态放大器，可以将多个信号合成一个更大功率的输出信号，是固态发射机的一个关键微波部件，功分器设计的好坏直接关系到固态发射机的效率、幅频特性等性能的好坏。多路功分器的设计可以分为两类：第一类是通过一个结构将一路信号一次性地分成多路输出；第二类是将一路信号经过一系列的一分二结构逐次地分成多路输出。在第二类功分器中功分路数通常为2ⁿ，其中n为大于0的自然数，这种功分器通常采用3dB功分器级联，具有结构简单、设计简便的优点，但由于功分路数成指数倍增加，往往带来体积过大、成本增加的问题，随着固态功率放大器小体积、低成本的要求越来越高，非2ⁿ功分器逐渐成为研究热点，任意功率分配比功分器是非2ⁿ功分器的关键技术。但目前任意功率分配比功分器存在带宽窄、幅度相位平衡度差的问题，会导致功分器插损大、合成效率低，造成功率资源浪费。

发明内容

为解决任意功率分配比功分器带宽窄、幅度相位平衡度差的问题，本发明提供一种结构简单，工作频带宽，具有良好幅度平衡性和相位平衡性，并且驻波比良好，便于集成到其它系统的宽带任意功率分配比H面波导功分器。

本发明采用的技术方案是：一种宽带任意功率分配比H面波导功分器，包括：两臂宽相同，背对背相连的反相输出标准波导6及扁波导8，正交相连在反相输出标准波导6、扁波导8对接面的T臂扁体波导7上，形成三端口T型分支波导，其特征在于：扁波导8以M级H面阶梯波导10过渡匹配到第二标准波导5，T臂扁体波导7以N级H面阶梯波导9过渡匹配到第一标准波导4，嵌入在扁波导8、反相输出标准波导6对接面间的金属垫块11，通过扁波导8端面下方┎形直角缺口嵌入的匹配凸台12进行端接，T臂扁体波导7固定端上的缩颈凸台13关于扁波导8、反相输出标准波导6对接面对称，扁波导8、反相标准波导6及T臂扁体波导7，以不同臂高得到T型分支波导两路输出任意功率比的功率分配，通过金属垫块11、匹配凸台12、缩颈凸台13对阻抗不连续性做匹配，得到良好的驻波系数和幅度、相位平衡度，其中，M、N为≥1的自然数。

本发明相比于现有技术具有如下的有益效果：

本发明采用扁波导8、与之相连的反相输出标准波导6、正交相连在扁波导8、反相输出标准波导6对接面的T臂扁体波导7，形成H面T型分支波导，所有端口在同一平面，扁波导8、输出反相标准波导6与T臂扁体波导7通过一侧H面共面连接，腔体从共面的H面剖分加工，结构简单紧凑，尺寸小，重量轻。