[发明专利]一种小型化Ku频段功率合成器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率合成器，特别是涉及到大功率合成技术的小型化，属于地面和卫星通信领域技术领域。

背景技术

Ku频段星载多路高功率合成技术是第二代通信卫星的关注技术，通过功率合成技术大幅度提高星载有效载荷系统Ku频段的发射功率，解决卫星发射端输出功率受行波管放大器输出阈值的限制。在发射机中提高发射功率时，如果单纯靠提高功放增益，功放的热耗等问题会随之出现，影响产品的实际使用，甚至无法在卫星真空环境下使用。而通过使用功率合成器可减小对功放的增益要求，通过多路合成达到发射功率的要求。

目前国内外关于Ku频段多路功率合成器技术主要包括级联的方式和空间功率合成。由于在卫星较小的空间内存在复杂的电子环境，对产品提出较高的要求：较高的合成效率，低电磁泄漏，轻量化、小型化等。空间功率合成和电路合成方式由于效率、电磁兼容比较难达到目标，采用较少。国内应用最广泛的是功分器(桥)和不等功分器(桥)级联实现多路信号合成，见图2，采用功分器(桥)需要在隔离口连接大功率负载以吸收泄露过的能量，体积、重量比较大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种小型化Ku频段功率合成器，采用谐振式结构，通过谐振器的长度和耦合窗的大小控制各路信号的传输，有效地减少了功率合成器的体积和重量，并且没有任何元器件，提高了产品的可靠性。

本发明的技术解决方案是：

一种小型化Ku频段功率合成器，包括输出谐振腔体、输出过渡波导、短路板、至少三个输入谐振腔体以及与输入谐振腔体一一对应的输入过渡波导；

输出谐振腔体和三个输入谐振腔体依次连接，排列在同一水平面内，输出谐振腔体位于三个输入谐振腔体中间或者两端，输出过渡波导的法兰与输出谐振腔体的T型枝节法兰连接，短路板设置在位于所述Ku频段功率合成器两端的谐振腔体的外侧端口上，各路输入信号分别从各个输入过渡波导进入，由各个输入谐振腔体的T型枝节耦合到对应的输入谐振腔体中，再传输至输出谐振腔体中合成为单路输出信号，最终通过输出过渡波导输出合成信号；

所述输出谐振腔体和输入谐振腔体均工作在TE01δ模，均采用了变形的H面T型结，所述变形的H面T型结是指T型枝节为压缩宽边的波导耦合窗口。

所述输出谐振腔体、输出过渡波导、短路板、输入谐振腔体和输入过渡波导之间的连接处均涂抹导电胶。

所述输入过渡波导和输出过渡波导的法兰上均设置有透气孔。

一种小型化Ku频段功率合成器，输入谐振腔体为五个，分别为第一输入谐振腔体、第二输入谐振腔体、第三输入谐振腔体、第四输入谐振腔体、第五输入谐振腔体；

与第一输入谐振腔体、第二输入谐振腔体、第三输入谐振腔体、第四输入谐振腔体和第五输入谐振腔体一一对应的输入过渡波导分别为第一输入过渡波导、第二输入过渡波导、第三输入过渡波导、第四输入过渡波导和第五输入过渡波导；

第一输入过渡波导、第二输入过渡波导、第三输入过渡波导、第四输入过渡波导和第五输入过渡波导依次分别与第一输入谐振腔体、第二输入谐振腔体、第三输入谐振腔体、第四输入谐振腔体和第五输入谐振腔体连接在一起；

输出谐振腔体和五个输入谐振腔体和依次连接，排列在同一水平面内，输出谐振腔体位于五个输入谐振腔体中间或者两端，输出过渡波导的法兰与输出谐振腔体的T型枝节法兰连接，短路板设置在位于所述Ku频段功率合成器两端的谐振腔体的外侧端口上，各路输入信号分别从各个输入过渡波导进入，由各个输入谐振腔体的T型枝节耦合到对应的输入谐振腔体中，再传输至输出谐振腔体中合成为单路输出信号，最终通过输出过渡波导输出合成信号；

所述输出谐振腔体和五个输入谐振腔体均工作在TE01δ模，均采用了变形的H面T型结，所述变形的H面T型结是指T型枝节为压缩宽边的波导耦合窗口。

所述输出谐振腔体、输出过渡波导、短路板、五个输入谐振腔体和五个输入过渡波导之间的连接处均涂抹导电胶。

所述输入过渡波导和输出过渡波导的法兰上均设置有透气孔。

一种小型化Ku频段功率合成器，第一输入过渡波导、第二输入过渡波导、第三输入过渡波导、第四输入过渡波导和第五输入过渡波导依次分别与第一输入谐振腔体、第二输入谐振腔体、第三输入谐振腔体、第四输入谐振腔体和第五输入谐振腔体连接在一起；