专利名称：一种波导三路等功率分配/合成器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率分配/合成器。
背景技术：
国内外许多学者对三路功率分配/合成器做了深入的研究。在平面电路方面，Jui-Chieh Chiu等人设计了一种微带耦合线功分器，利用九条耦合线，使用两个隔离电阻，在2. 4GHz插入损耗小于4. 9dB，三路端口之间隔离大于17. 5dB。随后他们在Ka频段利用五条微带耦合线实现了一种三路功分器，在30GHz插入损耗小于5. IdB,隔离大于17dB。LinLi和Ke Wu利用扇型微带线在Ka频段低端实现了一种三路功率分配/合成器，在25GHz合 成效率达到79. 5%。如果以此来设计三路功分器，则需要加入匹配负载，但线长较长，体积稍大。波导形式的功率分配/合成器以其损耗小等优点在毫米波频段而广泛使用。电子科技大学利用波导分支耦合器在Ka频段实现的三路等功率分配/合成器，在28-32GHZ范围内回波损耗优于_20dB，幅度不平衡度小于O. 5dB,相位不平衡度小于7度。但由于增加了隔离端口，需要加入匹配负载,使得体积偏大，加工要求较高。D. K. Panda和A. Chakraborty在波导T型结中加入调谐孔，实现了一种等相位三路功分器，在9. 8-10. 6GHz范围内回波损耗小于-20dB，但带内平坦度稍差，带宽较窄。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种加工安装方便、体积小、插损小、便于实现的波导三路等功率分配/合成器，能够解决传统三路功率分配/合成网络造成功放的输出功率过高而浪费的情况。本发明包括如下技术方案一种波导三路等功率分配/合成器，包括四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口 ；每个T型腔体包括一个垂直端口和两个水平端口，在垂直端口和水平端口相交处形成朝向垂直端口的三角形凸起；第一 T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第一端口，第一 T型腔体的一个水平端口与第二 T型腔体的垂直端口相连，第一 T型腔体的另一个水平端口与第三T型腔体的垂直端口相连；第一 T型腔体的两个水平端口上的信号功率相同，并且是第一 T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半；第二 T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的一个水平端口 ；第三T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的另一个水平端口 ；将第二T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第二端口相连，将第四T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第三端口，将第三T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第四端口相连；第四T型腔体两个水平端口上的信号功率相同，并且是第四T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半；所述第二 T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第二 T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍；所述第三T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第三T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍。在一块黄铜上一体形成四个T型槽,和四个功率分配/合成器的端口槽；在另一块黄铜上一体形成四个T型槽，和四个功率分配/合成器的端口槽；然后将两块黄铜组装在一起形成四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口。在每块黄铜上形成多个安装孔。第一 T型腔体和第四T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶位于T型腔体的中心位置。第二 T型腔体和第三T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶偏 离T型腔体的中心位置。本发明与现有技术相比具有如下优点本发明采用四个T型腔体进行级联，在T型结处加入三角形凸起，以抵消电纳，起到调谐的作用。三角形凸起不但能拓宽带宽，而且能调节功率分配比，从而通过级联实现等功率三路分配/合成器。本发明与现有功率分配/合成器相比具有加工安装方便、体积小、插损小、带宽较宽、便于实现等优点。
图I为本发明的波导三路等功率分配/合成器的波导腔体结构示意图；图2为本发明的波导三路等功率分配/合成器的功率分配原理图；图3为本发明的波导三路等功率分配/合成器整体三维示意图；图4为本发明的波导三路等功率分配/合成器剖面图。
具体实施例方式下面就结合附图对本发明做进一步介绍。如图I所示，为本发明的波导三路等功率分配/合成器的波导腔体结构示意图，包括四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口。每个T型腔体包括一个垂直端口和两个水平端口，在垂直端口和水平端口相交处形成朝向垂直端口的三角形凸起；第一 T型腔体I的垂直端口作为功率分配/合成器的第一端口 11，第一 T型腔体I的一个水平端口与第二T型腔体2的垂直端口相连，第一 T型腔体I的另一个水平端口与第三T型腔体3的垂直端口相连；第一 T型腔体I的两个水平端口上的信号功率相同，并且是第一 T型腔体I的垂直端口上的信号功率的一半；第二 T型腔体2的一个水平端口作为第四T型腔体4的一个水平端口 ；第三T型腔体3的一个水平端口作为第四T型腔体4的另一个水平端口 ；将第二T型腔体2的另一个水平端口与功率分配/合成器的第二端口 12相连，将第四T型腔体4的垂直端口作为功率分配/合成器的第三端口 13，将第三T型腔体3的另一个水平端口与功率分配/合成器的第四端口 14相连；第四T型腔体4两个水平端口上的信号功率相同，并且是第四T型腔体4的垂直端口上的信号功率的一半；所述第二 T型腔体2的另一个水平端口上的信号功率是所述第二 T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍；所述第三T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第三T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍。所述第二端口 2、第三端口 3、和第四端口 4平行。第二端口 2、和第四端口 4对称放置于第三端口 3两侧。第一端口 I的中心线与第三端口的中心线在同一条直线上。第一 T型腔体和第四T型腔体的三角形凸起5结构相同，该三角形凸起5的尖顶位于T型腔体的中心位置。第二 T型腔体和第三T型腔体的三角形凸起6结构相同，所述三角形凸起的尖顶偏离T型腔体的中心位置。对于四个T型腔体来说，除了三角形凸起，其它尺寸完全相同。通过加入三角形凸起，可以抵消电纳，起到调谐和展宽带宽的作用。如图I所示，其中的R为结构的默认倒角，LI为等功率分配器中三角形凸起的宽度，Hl为等功率分配器中三角形凸起的高度，L2为不等功率分配器中三角形凸起的宽度，H2为不等功率分配器中三角形凸起的高度，S为不等功率分配器中三角形凸起的尖顶偏离对称线的距离。以Ka频段三路等功率分配/合成器为例，上述参数的尺寸如表I所示。表IKa频段三路等功率分配/合成器尺寸
权利要求
1.一种波导三路等功率分配/合成器，包括四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口 ； 每个T型腔体包括一个垂直端口和两个水平端口，在垂直端口和水平端口相交处形成朝向垂直端口的三角形凸起； 第一 T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第一端口，第一 T型腔体的一个水平端口与第二 T型腔体的垂直端口相连，第一 T型腔体的另一个水平端口与第三T型腔体的垂直端口相连；第一 T型腔体的两个水平端口上的信号功率相同，并且是第一 T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半。
第二 T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的一个水平端口 ；第三T型腔体的一个水平端口作为第四T型腔体的另一个水平端口 ；将第二T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第二端口相连，将第四T型腔体的垂直端口作为功率分配/合成器的第三端口，将第三T型腔体的另一个水平端口与功率分配/合成器的第四端口相连；第四T型腔体两个水平端口上的信号功率相同，并且是第四T型腔体的垂直端口上的信号功率的一半；所述第二 T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第二 T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍；所述第三T型腔体的另一个水平端口上的信号功率是所述第三T型腔体的一个水平端口上的信号功率的两倍。
2.如权利要求I所述的一种波导三路等功率分配/合成器，其特征在于在一块黄铜上一体形成四个T型槽，和四个功率分配/合成器的端口槽；在另一块黄铜上一体形成四个T型槽，和四个功率分配/合成器的端口槽；然后将两块黄铜组装在一起形成所述的四个T型腔体，和所述的四个功率分配/合成器的端口。
3.如权利要求2所述的一种波导三路等功率分配/合成器，其特征在于在每块黄铜上形成多个安装孔。
4.如权利要求I所述的一种波导三路等功率分配/合成器，其特征在于第一T型腔体和第四T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶位于T型腔体的中心位置。
5.如权利要求I所述的一种波导三路等功率分配/合成器，其特征在于第二T型腔体和第三T型腔体的三角形凸起结构相同，所述三角形凸起的尖顶偏离T型腔体的中心位置。
全文摘要
本发明公开了一种波导三路等功率分配/合成器，包括四个T型腔体，和四个功率分配/合成器的端口；每个T型腔体包括一个垂直端口和两个水平端口，在垂直端口和水平端口相交处形成朝向垂直端口的三角形凸起；第一T型腔体实际为一个等功率分配/合成器，第二和第三T型腔体实际为不等功率分配/合成器，第四T型腔体实际为一个等功率合成/分配器。本发明具有加工安装方便、体积小、插损小、带宽较宽、便于实现等优点。
文档编号H01P5/12GK102820509SQ20121031503
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者才博, 祝大龙, 刘德喜 申请人:北京遥测技术研究所, 航天长征火箭技术有限公司