[发明专利]星载L频段微放电大功率三工器

说明书

技术领域

本发明涉及星载L频段微放电大功率三工器，属于电子技术领域。它涉及一种星载L频段微放电大功率三工器的构成形式和设计方法，并具体涉及星载微波无源产品技术和微放电防止技术。

背景技术

三工器用于将三路不同频率的射频信号和成一路输出。由于星载产品的特点，产品必须具备小型化、轻量化的特点，同时具备一定的微放电功率容量。

在星载大功率器件中，射频器件工作在真空状态。器件中的自由电子被加速并撞击在腔壁上，当撞击能量大到一个电子可以轰击出多个电子时，由于交变电场的存在，轰击出的电子被反向加速，从而产生更多的电子，于是产生放电击穿现象，即微放电功率击穿现象。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的微放电功率击穿现象，提出星载L频段微放电大功率三工器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的星载L频段微放电大功率三工器，该三工器包括谐振杆和盖板，所述的谐振杆为10个，且之间为并联关系；谐振杆位于盖板上，谐振杆和盖板一体化加工；

谐振杆分为三排，其中第一排为三个谐振杆，第二排为四个谐振杆，第三排为三个谐振杆；三排谐振杆的输出端用“三瓣外射”状公共杆汇集成一路，作为公共输出端进行输出；

第一排谐振杆中每个谐振杆的两端各串联一个阻抗变换器作为耦合窗口；

第二排谐振杆中每个谐振杆的两端各串联一个阻抗变换器作为耦合窗口，且距离公共输出端第一近和第三近的两个谐振杆之间还串联一个阻抗变换器作为耦合窗口；

第三排谐振杆与第一排谐振杆相同。

所述的谐振杆为中空的圆杆结构，且每个谐振杆的顶端安装有螺钉调节装置。

所述的螺钉调节装置包括调频螺钉和锁紧螺母；调频螺钉的顶部有一圆盘用于增大调试量，调频螺钉从谐振杆的顶部伸出，锁紧螺母在谐振杆内部；谐振杆内部使用螺母来固定调频螺钉。

所述的用于固定调频螺钉的螺母与调频螺钉之间有弹性垫或平垫或同时具有弹性垫和平垫。

第一排的电路和第三排的电路使用经典切比雪夫原型。

第二排的电路使用广义切比雪夫原型。

谐振杆的电路为LCR并联回路。

有益效果

三工器的三个通道分别采用3、4、3阶通道，其中，第二通道通道含一个传输零点用于提高带外抑制；第二通道通道通过第一谐振器和第三谐振器之间的交叉耦合实现传输零点；谐振杆与盖板一体化加工，这种结构设计由于减少了螺纹连接，可以改善产品的无源互调和大功率散热问题；微放电是由于产品的二次电子倍增效应产生，为提高微放电阈值，需要增大产品的最小间隙，增大电子移动的距离；需要增大谐振杆顶端到盖板的距离，但是增大该距离后带来的问题是谐振频率调谐螺钉离谐振杆距离增大，调节效果不明显，调节螺钉过长同样会导致微放电风险；调频螺钉由谐振柱的顶部伸出（开路端），锁紧机构在中空结构的谐振杆内部；使用这种螺钉调节装置，使得三工器只需要很微小的调试量就可以达到设计的电性能指标；

本发明使用三瓣外射形状公共杆设计可以减小调试量，提高批次产品一致性。便于批次生产；

本发明使用的谐振杆调节方式，可以减小调谐螺钉深入腔体长度，提高产品微放电阈值；

本发明使用的谐振杆与盖板一体加工的方式，可以改善产品的大功率散热和无源互调。从而提升产品的功率容量。

本发明所涉及的输出三工器体积小、重量轻，微放电功率容量可达500W；其特有的公共杆耦合技术和针对微放电设计的谐振杆调节技术可以应用到其他频段的星载通道、多工器应用中。

附图说明

图1为三工器的设计原理图；

图2为“三瓣外射”状公共杆形状；

图3为谐振杆与盖板一体化加工外形图；

图4为频率调节装置设计；

图5为三工器的实测曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

星载L频段微放电大功率三工器的三个通道分别使用3、4、3阶切比雪夫原型设计。三工器的原理电路如图1所示，图1中的LCR并联回路表示一个并联谐振器，谐振器之间的K变换器表示阻抗变换器。

三工器的第一个通道和第三个通道使用经典切比雪夫原型，如图1所示，电路原型为三个并联谐振器通过K变换器依次级联构成。第二个通道使用广义切比雪夫原型设计，通过第一个谐振器与第三个谐振器的交叉耦合形成一个传输零点用于改善该通道的带外抑制。