[发明专利]一种n路功率合成器

说明书

为解决现有功率合成器各输入端口之间隔离度低、效率低等问题，本发明提供一种n路功率合成器，包括n个并联的第一支路、n个输入端口，n个匹配端口和1个输出端口；n≥2；输入、匹配和输出端口的特性阻抗分别为R0、R和R1；n个第一支路上均依次串联有特性阻抗为Z2、Z3和Z4，长度均为四分之一传输电磁波波长的第一TEM传输线、第二TEM传输线和第三TEM传输线；第一TEM传输线一端均与输出端口相接，第三TEM传输线一端共电连接；每根第一、二TEM传输线之间均接有第二支路，第二支路另一端与输入端口相接；每根第二、三TEM传输线之间均接有第三支路，第三支路另一端与匹配端口相接；且本发明理论上可实现n路输入端口之间耦合为0，合成效率为100％。

技术领域

本发明属于微波器件技术领域，涉及一种高隔离度、高效率的n路功率合成器。

背景技术

传统的高功率微波一般是通过电真空器件来产生，但随着有源器件输出功率的不断提高，通过大量的有源器件进行组阵形成大规模有源相控天线阵列，再通过大规模天线阵列进行辐射，进而产生与传统电真空器件辐射相比拟的等效辐射功率，而且与传统电真空器件辐射相比具有更好的灵活性。

为了在等效辐射功率不变的情况下尽量减少有源相控阵天线的单元数量，需要在有限截面尺寸内对多个有源器件进行功率合成，为了保证有源器件的失效性能，增加系统的稳定性同时保证合成效率，需要合成器输入端口间具有高隔离度，各输入端口和输出端口需要具有良好的驻波性能，同时需要有较高的合成效率，所有功能需要在有限截面内实现。

而现有的功率合成器各输入端口间的隔离度不高、效率低、合成器尺寸较大，在对体积尺寸及隔离度性能严格要求的场合无法应用，并且现有的功率合成器只能实现固定路功率合成(例如2路、3路或4路等)，无法实现可变路功率合成。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种n路功率合成器，能够在较紧凑尺寸的基础上、在较宽的带宽范围内，实现各端口的低回波损耗(<-20dB)和输入端口间的高隔离度(>20dB)，使得该n路功率合成器能够应用在对体积尺寸及隔离度等性能有严格要求的场合。

本发明的技术解决方案是：

一种n路功率合成器，其特殊之处在于：包括n个并联的第一支路和2n+1个TEM传输线端口，其中，n个TEM传输线端口为输入端口，n个TEM传输线端口为匹配端口，1个TEM传输线端口为输出端口；所述输入端口、匹配端口和输出端口的特性阻抗分别为R0、R和R1；所述n为大于等于2的自然数；