[实用新型]一种三路端口匹配的内波导功率合成器

说明书

本实用新型公开了一种三路端口匹配的内波导功率合成器结构，涉及功率合成器领域，包括扣合后其内包含波导回路的上分块和下分块；波导回路包括T形结a、T形结b、两个T形结c、T形结a和T形结b内分别设有将其功率容量等分的尖角隔离端口a和隔离端口b，T形结c内设有将其功率容量按1:2分配的尖角隔离端口c，T形结a分口端均连有波导段a，波导段a与T形结c的合口端连通，T形结c的分口大端连有波导端c，其分口小端连有波导端b，两个波导段b分别与T形结b的分口两端连通，T形结a、T形结b和波导端c均与外部连通。该功率合成器结构，在保证合成支路的幅度、相位一致性的要求下，实现了奇数路合成，结构简单，制作方便，成本低。

技术领域

本实用新型功率合成器领域，具体为一种三路端口匹配的内波导功率合成器结构。

背景技术

大功率固态器件的工作频率及所能达到的功率越来越高，但限于半导体的物理特性，单个固态器件的输出功率是有限的。采用功率合成技术将多路固态器件输出功率进行叠加，是获得更高输出功率的有效途径之一，当某一路出现故障，虽然整体功率有所下降，但仍然能继续工作。目前应用最多的功率合成技术是基于波导的功率合成方式，现有技术中，为保证合成支路的幅度、相位一致性，通常波导形式的合成器以T型结为基本单元进行级联，但一般仅针对偶数路的功率合成，而无法实现奇数路的合成。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三路端口匹配的内波导功率合成器结构，在保证合成支路的幅度、相位一致性的要求下，实现了波导形式合成器的奇数路合成，结构简单，制作方便，成本低。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种三路端口匹配的内波导功率合成器结构，包括上分块和下分块，所述上分块的底面加工有凹槽a，所述下分块的顶面加工有与凹槽a对应的凹槽b，所述上分块和下分块相互扣合设置，所述凹槽a与凹槽b形成内部封闭的波导回路；

所述波导回路包括T形结a、T形结b、两个T形结c、两个波导段a、两个波导段b和两个波导段c，

所述T形结a的分口端底部设置有将其功率容量等分的尖角隔离端口a，所述T形结b的分口端底部设置有将其功率容量等分的尖角隔离端口b，所述T形结c的分口端底部设置有将其功率容量按1:2的比例分配的尖角隔离端口c，

所述T形结a的分口两端均与波导段a的一端连通，所述波导段a的另一端经E面折叠转弯后与T形结c的合口端连通，所述T形结c的分口大端与波导端c的一端连通，其分口小端与波导端b的一端连通，两个所述波导段b的另一端分别与T形结b的分口两端连通，所述T形结a的合口端和T形结b的合口端均与外部环境连通，所述波导端c远离T形结c的一端经E面折叠波导呈九十度转弯后与外部环境连通。

进一步的，所述波导回路为矩形波导，其内部各点的高度相同。

进一步的，所述尖角隔离端口a、尖角隔离端口b、和尖角隔离端口c的尖角两侧均与其所属T形结的底部呈四十五度角设置。

进一步的，所述波导段a从与T形结相连的一端起，宽度逐级变大设置，所述波导段a与T形结c相连的一端的功率强度是其与T形结a一端相连的功率强度的倍。

进一步的，所述波导端b与波导段c靠近T形结c合口端的一个侧面设置于同一平面内。

本实用新型的有益效果是：通常波导形式的合成器以T型结为基本单元，以保证合成支路的幅度、相位一致性，但无法实现奇数路的合成。该三路端口匹配的内波导功率合成器结构通过T形结进行两级级联，第一级等分为两路，第二级按1:2的比例对功率容量进行分配，再将少的两路通过T形结合成为一路，实现三路合成。在不等分的T形结内亦设置45°尖角隔离端口，其大端内电磁波经E面折叠呈90°转弯后输出至外部环境，小端经合成T形结内45°尖角反射吸收后输出至外部环境，可实现各输出端口的相位一致性。该设置，即实现了奇数路合成，同时保证了各端口相匹配。