[发明专利]一种八路功率合成器的建模方法

说明书

为实现理想的无反射、高隔离度的八路功率合成，本发明提供了一种八路功率合成器的建模方法，包括步骤：1)将八路合成器的17个端口间的耦合关系用17×17端口模式网络表示；2)划分所述17个端口的属性；3)确定17×17端口模式网络的S参数矩阵；4)将17×17端口网络进行拆解；5)将子网络A～D级联，构成八路合成器的拓扑结构。采用本发明设计的八路功率合成器，能够实现输入、输出端口无反射，输入端口间互相隔离，输入端口能量全部在合成端口中输出。

技术领域

本发明涉及一种八路功率合成器的建模方法。

背景技术

随着固态有源电路的不断发展，单个功率放大器产生的功率逐渐从低频向高频，从小功率到大功率不断发展。在实际应用过程中，为了增加有源模块的输出功率，通常需要将多个功放器件进行功率合成。各输入端口间的高隔离度及输入端口的良好匹配特性，可以提高合成稳定性，降低有源器件的串扰，避免有源振荡等不稳定情形。而传统的八路功率合成器各输入端口间隔离度及匹配性能通常都不能达到理想的要求，为此，本发明提出了一种八路功率合成器的建模方法。

发明内容

为实现理想的无反射、高隔离度的八路功率合成，本发明提供了一种八路功率合成器的建模方法。

本发明的技术方案是：

一种八路功率合成器的建模方法，所述八路合成器包括17个端口；其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将八路合成器的17个端口间的耦合关系用17×17端口模式网络表示；

2)划分所述17个端口的属性：

将其中8个端口作为输入端口，依次记为p1-p8，将1个端口作为合成端口，记为p13；其余端口作为匹配端口，记为p9-p12、p14-p17；

3)确定17×17端口模式网络的S参数矩阵：

根据理想的无反射、高隔离的功率合成要求，得到：S_ij＝0(i,j≤8)，S_13,13＝0，(S_13,i)²＝0.125，i＝1～8，从而确定17×17端口网络的S参数矩阵；

所述S参数矩阵为：

4)将17×17端口网络进行拆解：

4.1)将步骤3)确定的S参数矩阵拆解为四个A＇矩阵、两个B＇矩阵、两个C＇矩阵和一个D＇矩阵，A＇矩阵～D＇矩阵分别为构成八路合成器的子网络A～D的S参数矩阵：

4.2)构建子网络A～D的拓扑结构：

基于矩阵A＇得到四个三端口子网络A的拓扑结构，并根据矩阵A＇对子网络A的三个端口编号，记为PA1、PA2、PA3；

通过矩阵B＇得到两个四端口子网络B的拓扑结构，并根据矩阵B＇对子网络B的四个端口编号，记为PB1、PB2、PB3、PB4；

通过矩阵C＇得到两个五端口子网络C的拓扑结构，并根据矩阵C＇对子网络C的五个端口编号，记为PC1、PC2、PC3、PC4、PC5；

通过矩阵D＇得到一个三端口子网络D的拓扑结构，并根据矩阵D＇对子网络D的三个端口编号，记为PD1、PD2、PD3；

5)将子网络A～D级联，构成八路合成器的拓扑结构：

每个子网络B同时与两个子网络A和一个子网络C相连，构成网络E；两个网络E再与子网络D相连，构成网络F，即八路功率合成器。