[发明专利]一种微波高功率分配/合成器

说明书

本发明公开了一种微波高功率分配/合成器，包括底板和盖板，盖板盖合在底板上，二者盖合后，盖板上端面设置有三个负载端口，四周设置有五个信号端口，所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块，所述的连接块设置在三个魔H单元之间，且四者无间隙一体化设计。本发明在微波高功率容量结构魔H的基础上，通过三个魔H单元品字形组合，这种结构由两个连接在一起的传输线，馈入同一波导，耦合两种不同工作模式所形成的分支线耦合器，对此结构的参数进行仿真优化设计及样件加工调试后，使其能够应用在深空探测微波高功放中，在进行微波功率输出时，即降低级联滤波器空气击穿风险，又得到较高质量频谱高功率微波信号。

技术领域

本发明涉及高功率微波应用技术领域，尤其涉及一种微波高功率分配/合成器。

背景技术

随着全球信息化的推进，大量的信息需要通过射频、微波通信设备进行传输，随着传输距离的加大，对微波发射机输出功率提出了更高要求，一方面，由于单个微波源功率的限制，要想得到更高微波功率，必须采取功率分配/合成的形式实现，另一方面，为提高频谱质量，需要对高功率微波信号加载滤波器进行处理，由于高功率情况下滤波器自身功率容量有限制，需要对高功率微波信号进行先分配，再经滤波器处理，然后再进行功率合成，从而得到较高质量频谱的高功率微波信号。特别是在深空探测等高功率微波应用领域，连续波微波功率高达上百千瓦功率分配/合成器的作用更为突出，同时研制难度也大为提高。目前，相关领域的研究鲜有报道，因此研究小型化、高性能、超大功率容量的功率分配/合成器对当前高功率领域的射频、微波通信设备至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波高功率分配/合成器，能够应用在深空探测微波高功放中，使其在进行微波功率输出时，即降低级联滤波器空气击穿风险，又得到较高质量频谱高功率微波信号。

本发明采用的技术方案为：

一种微波高功率分配/合成器，

包括底板和盖板，盖板盖合在底板上，所述二者盖合后，盖板上端面设置有三个负载端口，二者外围接触边缘焊接固定，且四周设置有五个信号端口，所述的底板包括第一、第二、第三魔H单元和连接块，所述的连接块设置在三个魔H单元之间，且四者无间隙一体化设计；

所述的魔H单元为一个矩形混合接头结构，包括矩形基板，矩形基板的短边均设置有T型隔离窗片，矩形基板的两个长边的中间位置处分别对称设置有阶梯渐变结构，所述的阶梯渐变结构由外到内阶梯的长度依次变低；其中一个阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸设置且与在延伸方向上设置的T型隔离窗片的横部相接，且此横部向内延伸设置斜坡，此斜坡与盖板盖合后形成的端口为负载端，而阶梯渐变结构的最底层阶梯与T型隔离窗片横部之间空隙与盖板盖合后形成的端口为信号端，每个魔H单元具有三个信号端；其它三个的横部与竖部连接处均设置有一个等腰直角三角形连接部，且等腰直角三角形连接部的直角与T型隔离窗片的横部和竖部之间形成的直角贴合设置；

所述的三个魔H单元竖直排列以品字形排列，每个魔H单元的负载端均在上端或下端，第一魔H单元下端两个信号端口分别与第二魔H单元和第三魔H单元的与负载端具有90⁰相位差的信号端口相连通；且设置在连接块两侧的第二和第三魔H单元以连接块的中心轴线左右对称；

所述的盖板上端面与负载端口对应位置分别设置有法兰，侧端面与信号端口对应处也分别设置有法兰。

所述的第一魔H单元中矩形基板的一个短边设置有T型隔离窗片，另一个短边为半T型隔离窗片，所述半T型隔离窗片的竖部与一侧阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸后与T型隔离窗片的竖部之间相接构成向上出口的为负载端，与另一侧阶梯渐变结构的最底层阶梯的一端延伸后构成的向侧面出口的为信号端。

所述信号端口与法兰之间设置有过渡台阶，阶数为两阶。

所述的阶梯渐变结构中每阶的棱角为椭圆。

所述的法兰采用BJ70。