CN105914442A - Ku频段四路径向波导功率合成器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Ku频段四路径向波导功率合成器，包括主体、底座、盖板和探针；底座上沿周向均匀间隔设有四个第一波导口，主体的顶端面罩设在底座上以使得主体与底座之间形成有第一波导腔且第一波导口均能够与第一波导腔相连通；盖板盖设在主体的底端面上以使得主体与盖板之间形成有第二波导腔，盖板上设有一个第二波导口且第二波导口与第二波导腔相连通；其中，探针的底端固接在底座的顶端面上，顶端依次穿过第一波导腔和主体上的中心通孔并延伸入第二波导腔腔体内；探针上设有多级阶梯阻抗变换结构；第一波导口和第二波导口均为BJ140标准波导口。该功率合成器具备工作频带宽、***损耗小、幅相一致性好等优点。

Description

Ku频段四路径向波导功率合成器

技术领域

本发明涉及微波器件领域，具体地，涉及工作在Ku频段的四路径向波导功率合成器。

背景技术

在微波应用***中，发射机***功率的大小决定了整个***的作用距离和抗干扰能力，高功率放大器便是发射机***中必不可少的关键部分。由于微波固态功放的输出功率不高，为了获得大功率的输出，普遍采用功率合成的办法将多个功率放大器并联合成输出。这样，合成功率放大器的输出性能就很大程度上依赖于功率合成器的性能，而宽带低损耗功率合成器是实现微波宽带功率放大器的关键。

现有的功率合成器结构复杂、***损耗大且幅相一致性差，影响了功率放大器的输出效果。因此，急需要提供一种结构简单、工作频带宽、***损耗小、幅相一致性好的Ku频段四路径向波导功率合成器。

发明内容

本发明的目的是提供一种Ku频段四路径向波导功率合成器，该功率合成器具备工作频带宽、***损耗小、幅相一致性好等优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种Ku频段四路径向波导功率合成器，包括主体、底座、盖板和探针；底座上沿周向均匀间隔设有四个第一波导口，主体的顶端面罩设在底座上以使得主体与底座之间形成有第一波导腔且第一波导口均能够与第一波导腔相连通；盖板盖设在主体的底端面上以使得主体与盖板之间形成有第二波导腔，盖板上设有一个第二波导口且第二波导口与第二波导腔相连通；其中，探针的底端固接在底座的顶端面上，顶端依次穿过第一波导腔和主体上的中心通孔并延伸入第二波导腔腔体内；探针上设有多级阶梯阻抗变换结构；第一波导口和第二波导口均为BJ140标准波导口。

优选地，主体为十字形板且顶端面的边缘向上延伸以使得十字形板内部形成一个十字型槽，十字型槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构；十字形板的底端面部分向上凸起形成一个能够与盖板相配合的敞口矩形槽，矩形槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构。

优选地，十字形板的中心处设有一个通孔，通孔的直径为4-6mm。

优选地，底座的底端面的中心处部分向内凹陷形成一定位槽，定位槽的槽底设有一定位孔，通过圆头螺丝穿过定位孔能够与探针的底端上的内螺纹孔相配合以固定探针的位置。

优选地，主体的顶端面上设有至少四个第一螺纹孔且第一螺纹孔沿周向均匀间隔分布在主体的顶端面上，底座的顶端面上设有与第一螺纹孔相配合的安装孔。

优选地，主体的底端面上设有至少四个第二螺纹孔且第二螺纹孔沿周向均匀间隔分布在主体的底端面上，盖板上设有与第二螺纹孔相配合的安装孔。

优选地，主体、底座、盖板及探针均由黄铜制成且主体、底座、盖板及探针的外表面均镀有银层。

根据上述技术方案，本发明在底座上设四个第一波导口，主体与底座之间形成第一波导；将盖板盖设在主体使主体与盖板之间形成第二波导腔，同时盖板上设有一个第二波导口。该结构采用波导口作为输入和输出端口，内部通过波导渐变过渡，利用探针实现波导-同轴-波导的过渡转换，最终实现四路功率合成。并且，为了获得更宽的工作带宽，在径向波导内部探针上采用了多级阶梯阻抗变换技术，使得该功率合成器工作频带宽、***损耗小、幅相一致性好。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明提供的一种实施方式中的Ku频段四路径向波导功率合成器的结构示意图；

图2是根据本发明提供的一种实施方式中的主体的仰视图；

图3是根据本发明提供的一种实施方式中的主体的俯视图；

图4是根据本发明提供的一种实施方式中的底座的俯视图；以及

图5是根据本发明提供的一种实施方式中的探针的侧视图。

附图标记说明

1-主体 2-底座

3-盖板 4-探针

51-第一波导腔 52-第一波导口

61-第二波导腔 62-第二波导口

7-定位槽 8-渐变台阶结构

9-通孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“顶端、底端”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1，本发明提供一种Ku频段四路径向波导功率合成器，包括主体1、底座2、盖板3和探针4；底座2上沿周向均匀间隔设有四个第一波导口52，主体1的顶端面罩设在底座2上以使得主体1与底座2之间形成有第一波导腔51且第一波导口52均能够与第一波导腔51相连通；盖板3盖设在主体1的底端面上以使得主体1与盖板3之间形成有第二波导腔61，盖板3上设有一个第二波导口62且第二波导口62与第二波导腔61相连通；其中，探针4的底端固接在底座2的顶端面上，顶端依次穿过第一波导腔51和主体1上的中心通孔并延伸入第二波导腔61腔体内；探针4上设有多级阶梯阻抗变换结构(如图5所示)。

通过上述技术方案，本发明在底座2上设四个第一波导口52，主体1与底座2之间形成第一波导腔51；将盖板3盖设在主体1使主体1与盖板3之间形成第二波导腔61，同时盖板3上设有一个第二波导口62。该结构采用波导口作为输入和输出端口，内部通过波导渐变过渡，利用探针实现波导-同轴-波导的过渡转换，最终实现四路功率合成。并且，为了获得更宽的工作带宽，在径向波导内部探针上采用了多级阶梯阻抗变换技术，使得该功率合成器工作频带宽、***损耗小、幅相一致性好。

在本实施方式中，为了优化主体1的结构，提高其使用时的稳定性，如图2和图3所示，优选地，主体1为十字形板且顶端面的边缘向上延伸以使得十字形板内部形成一个十字型槽，十字型槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构8；十字形板的底端面部分向上凸起形成一个能够与盖板3相配合的敞口矩形槽，矩形槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构8。

在将探针4安装至该功率合成器上时，为了便于其安装过程中操作顺畅，保证其安装至底座2后牢固，不会与主体1之间相互摩擦受损，优选十字形板的中心处设有一个通孔9，通孔9的直径为4-6mm。

此外，当该功率合成器长时间多次使用后容易使得探针4与底座2之间的连接发生松动，导致探针4歪斜甚至左右晃动影响其正常使用，为了避免上述情况的发生，优选地，如图4所示，底座2的底端面的中心处部分向内凹陷形成一个定位槽7，定位槽7的槽底设有一定位孔，通过圆头螺丝穿过定位孔能够与探针4的底端上的内螺纹孔相配合以固定探针4的位置。

为了便于主体1和底座2之间的安装或拆卸，优选地，主体1的顶端面上设有至少四个第一螺纹孔且第一螺纹孔沿周向均匀间隔分布在主体1的顶端面上，底座2的顶端面上设有与第一螺纹孔相配合的安装孔。

同样的，为了主体1和盖板3之间的安装或拆卸，优选地，主体1的底端面上设有至少四个第二螺纹孔且第二螺纹孔沿周向均匀间隔分布在主体1的底端面上，盖板3上设有与第二螺纹孔相配合的安装孔。

上述主体1、底座2、盖板3及探针4可以是本领域中常见的适用径向波导功率合成的金属制成，例如钢、铝等金属。但是从便于选材和减小损耗的角度考虑，优选主体1、底座2、盖板3及探针4均由黄铜制成且主体1、底座2、盖板3及探针4的外表面均镀有银层。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种Ku频段四路径向波导功率合成器，其特征在于，包括主体(1)、底座(2)、盖板(3)和探针(4)；所述底座(2)上沿周向均匀间隔设有四个第一波导口(52)，所述主体(1)的顶端面罩设在所述底座(2)上以使得所述主体(1)与底座(2)之间形成有第一波导腔(51)且所述第一波导口(52)均能够与所述第一波导腔(51)相连通；所述盖板(3)盖设在所述主体(1)的底端面上以使得所述主体(1)与盖板(3)之间形成有第二波导腔(61)，所述盖板(3)上设有一个第二波导口(62)且所述第二波导口(62)与所述第二波导腔(61)相连通；其中，所述探针(4)的底端固接在所述底座(2)的顶端面上，顶端依次穿过所述第一波导腔(51)和所述主体(1)上的中心通孔并延伸入所述第二波导腔(61)腔体内；所述探针(4)上设有多级阶梯阻抗变换结构；所述第一波导口(52)和第二波导口(62)均为BJ140标准波导口。

2.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述主体(1)为十字形板且顶端面的边缘向上延伸以使得所述十字形板内部形成一个十字型槽，所述十字型槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构(8)；所述十字形板的底端面部分向上凸起形成一个能够与所述盖板(3)相配合的敞口矩形槽，所述矩形槽的槽内壁上形成有渐变台阶结构(8)。

3.根据权利要求2所述的功率合成器，其特征在于，所述十字形板的中心处设有一个通孔(9)，所述通孔(9)的直径为4-6mm。

4.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述底座(2)的底端面的中心处部分向内凹陷形成一个定位槽(7)，所述定位槽(7)的槽底设有一定位孔，通过圆头螺丝穿过所述定位孔能够与所述探针(4)的底端上的内螺纹孔相配合以固定所述探针(4)的位置。

5.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述主体(1)的顶端面上设有至少四个第一螺纹孔且所述第一螺纹孔沿周向均匀间隔分布在所述主体(1)的顶端面上，所述底座(2)的顶端面上设有与所述第一螺纹孔相配合的安装孔。

6.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述主体(1)的底端面上设有至少四个第二螺纹孔且所述第二螺纹孔沿周向均匀间隔分布在所述主体(1)的底端面上，所述盖板(3)上设有与所述第二螺纹孔相配合的安装孔。

7.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述主体(1)、底座(2)、盖板(3)及探针(4)均由黄铜制成且所述主体(1)、底座(2)、盖板(3)及探针(4)的外表面均镀有银层。