[发明专利]一种波导三路等功率分配/合成器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率分配/合成器。

背景技术

国内外许多学者对三路功率分配/合成器做了深入的研究。在平面电路方面，Jui-Chieh Chiu等人设计了一种微带耦合线功分器，利用九条耦合线，使用两个隔离电阻，在2.4GHz插入损耗小于4.9dB，三路端口之间隔离大于17.5dB。随后他们在Ka频段利用五条微带耦合线实现了一种三路功分器，在30GHz插入损耗小于5.1dB，隔离大于17dB。Lin Li和Ke Wu利用扇型微带线在Ka频段低端实现了一种三路功率分配/合成器，在25GHz合成效率达到79.5％。如果以此来设计三路功分器，则需要加入匹配负载，但线长较长，体积稍大。

波导形式的功率分配/合成器以其损耗小等优点在毫米波频段而广泛使用。电子科技大学利用波导分支耦合器在Ka频段实现的三路等功率分配/合成器，在28-32GHz范围内回波损耗优于-20dB，幅度不平衡度小于0.5dB，相位不平衡度小于7度。但由于增加了隔离端口，需要加入匹配负载，使得体积偏大，加工要求较高。D.K.Panda和A.Chakraborty在波导T型结中加入调谐孔，实现了一种等相位三路功分器，在9.8-10.6GHz范围内回波损耗小于-20dB，但带内平坦度稍差，带宽较窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种加工安装方便、体积小、插损小、便于实现的波导三路等功率分配/合成器，能够解决传统三路功率分配/合成网络造成功放的输出功率过高而浪费的情况。

本发明包括如下技术方案：

一种波导三路等功率分配/合成器，包括四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口；

每个T型腔体包括一个垂直端口和两个水平端口，在垂直端口和水平端口相交处形成朝向垂直端口的三角形凸起；

第一T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第一端口，第一T型腔体的一个水平端口与第二T型腔体的垂直端口相连，第一T型腔体的另一个水平端口与第三T型腔体的垂直端口相连；第一T型腔体的两个水平端口上的信号功率相同，并且是第一T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半；

第二T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的一个水平端口；第三T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的另一个水平端口；将第二T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第二端口相连，将第四T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第三端口，将第三T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第四端口相连；第四T型腔体两个水平端口上的信号功率相同，并且是第四T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半；所述第二T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第二T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍；所述第三T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第三T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍。

在一块黄铜上一体形成四个T型槽，和四个功率分配/合成器的端口槽；在另一块黄铜上一体形成四个T型槽，和四个功率分配/合成器的端口槽；然后将两块黄铜组装在一起形成四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口。

在每块黄铜上形成多个安装孔。

第一T型腔体和第四T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶位于T型腔体的中心位置。

第二T型腔体和第三T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶偏离T型腔体的中心位置。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用四个T型腔体进行级联，在T型结处加入三角形凸起，以抵消电纳，起到调谐的作用。三角形凸起不但能拓宽带宽，而且能调节功率分配比，从而通过级联实现等功率三路分配/合成器。本发明与现有功率分配/合成器相比具有加工安装方便、体积小、插损小、带宽较宽、便于实现等优点。

附图说明

图1为本发明的波导三路等功率分配/合成器的波导腔体结构示意图；

图2为本发明的波导三路等功率分配/合成器的功率分配原理图；

图3为本发明的波导三路等功率分配/合成器整体三维示意图；

图4为本发明的波导三路等功率分配/合成器剖面图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。