[发明专利]一种高反射系数的微波谐波调配器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种高反射系数的微波谐波调配器，尤其是一种对于基波低损耗而对于高次谐波高反射的相位可调的可处理大功率及可宽带应用的用于改善微波器件及系统的线性及特性参数的微波谐波调配器。

背景技术

在微波器件及系统的研制中，研究人员除了要研究基波(频率为f₀)的特性外，还要研究高次谐波(频率为nf₀，其中n≥2)对基波的影响，传统的做法是用低通滤波器将高次谐波全部过滤掉，白白浪费了这些高次谐波。研究表明(见美国作者InderJ.Bahl著作《FundamentalsofRFandMicrowaveTransistorAmplifiers》，第217页-第222页)，在器件及系统的输出端将高次谐波在适当的相位上全反射回来，由于谐波和基波的相互作用，可以大大改善器件及系统的增益、功率附加效率PAE(PowerAddedEfficiency)等参数，改善器件及系统的线性。为此，美国的MAURYMICROWAVECORPORATION采用复用器(Multiplexer)加上多个基本的调配器(含f₀，2f₀，3f₀频率等)来实现上述功能，但由于复用器带宽的限制以及存在损耗，因此高次谐波的反射系数不高，也限制了系统的带宽，同时容易产生寄生振荡，对改善微波器件及系统的线性及特性参数未能达到最佳效果。

发明内容

为了最大限度地利用高次谐波，改善微波器件及系统的增益、功率附加效率PAE(PowerAddedEfficiency)等参数，改善器件及系统的线性，本发明提供一种高反射系数的微波谐波调配器，尤其是一种对于基波低损耗而对于高次谐波高反射的、相位可调的、可处理大功率的、可宽带应用的、用于改善微波器件及系统的线性及特性参数的微波谐波调配器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用一条微波开槽传输线(SLABLINE)，通过中心导体连接两端的微波连接器，在开槽传输线的中心导体上部，装上频率为nf₀(其中f₀为基波的频率，n≥2)的高次谐波全反射装置，该装置由金属短路线、金属弹片、介质和固定腔组成，其中金属短路线和金属弹片焊接在一起，以保证可靠的电连接，金属短路线插入装于固定腔内的介质中，以起到固定的作用。这里的关键技术是：金属短路线和金属弹片的纵向长度相加的有效电长度等于高次谐波波长的四分之一，而金属弹片和开槽传输线的中心导体接触，整个全反射装置可沿中心导体水平移动。根据微波每四分之一波长阻抗的性质改变一次的原理，由于金属短路线顶端是开路的，因此，在中心导体和金属弹片的接触点，对于高次谐波是短路的，即对高次谐波在开槽传输线上是全反射的；而对于频率为f₀的基波，该全反射装置对其衰减极小，基波可极小损耗通过开槽传输线，因此可处理大功率，可宽带应用，并减少了低频段寄生振荡的风险；另外，整个全反射装置可沿中心导体水平移动，因此，全反射的高次谐波的相位是可调的。当高次谐波全反射装置的数量为1个时，可进行一个高次谐波频率的谐波调配；当高次谐波全反射装置的数量为2个时，可进行2个高次谐波频率的谐波调配；如此类推，原理相同。

本发明的有益效果是，基波可极小损耗通过开槽传输线，而高次谐波在开槽传输线上全反射，且全反射高次谐波的相位是可调的，因而可以处理大功率，可宽带应用，并减少了低频段寄生振荡的风险，从而使得最大限度地利用高次谐波、改善微波器件及系统的特性参数及线性成为可能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明实现的高次谐波全反射示意图。

图3是本发明实施例结构图。

图中

C1：微波连接器，SL：微波开槽传输线，C2：微波连接器，CC：中心导体，R：高次谐波全反射装置，L：金属短路线，T：金属弹片，D：介质，P：固定腔，B：外壳；

nf₀：n次谐波(n≥2)；

R1：2次谐波全反射装置，R2：3次谐波全反射装置，L1：2次谐波金属短路线，L2：3次谐波金属短路线。

具体实施方式