一种空气介质带状线Wilkinson大功率合成器的制造方法
【专利摘要】一种用于雷达发射机的空气介质带状线Wilkinson大功率合成器，采用三级Wilkinson合成结构，隔离电阻在各输入端口处，端口之间不加隔离电阻，传输线采用空气介质带状线，合成器采用铜质金属盒，带状线电路芯板通过低介电常数的聚四氟乙烯支撑件安装于合成器腔体内，输出端连接契比雪夫低通滤波器，合成器盖板用螺钉进行固定紧压，与腔体底板之间的填充介质为空气，距离为介质的厚度。
【专利说明】一种空气介质带状线Wi Ikinson大功率合成器
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频电路微波功率合成技术，是一种二进制多级大功率合成器。
【背景技术】
[0002]由于单个微波功率晶体管输出功率的限制，固态雷达发射机必须采用功率合成技术来满足发射功率设计要求，目前普遍采用径向耦合、波导/同轴腔合成器进行大功率合成，但是合成器为非平面结构，存在装配复杂、损耗大的问题，难以满足现代雷达发射机效率高、模块化、轻小型化要求，而Wilkinson功率合成器具有结构简单、隔离度高、损耗小的优点，符合现代雷达发射机设计要求，但其隔离电阻跨接在两输入臂上，对地悬浮，而且只能为薄膜电阻或片状电阻，传输线采用微带线，导致功率容量较小，通常只能用于功率较小的合成器中。
【发明内容】
[0003]为了克服Wilkinson功率合成器功率容量小，无法进行大功率合成的弊端，本发明对Wilkinson功率合成器电路结构和材质进行改进，大幅提高合成器的功率容量，同时保证其具有低的插入损耗和高的隔离度。
[0004]本发明米用的技术方案是:在Wilkinson功率合成器的各个输入端口处连接一个隔离器，而输入端口之间不加隔离电阻，即使某个功率放大器失配，造成很大的反射波，也可以通过隔离器隔离，避免影响其他端口的放大器工作，另外空气介质带状传输线可看成同轴线的变形，其主模为TEM模，对比主模为准TEM模的微带线，带状线有更低的插损和更大的功率容量，所以合成器采用空气介质带状线进行功率传输与合成。某型固态有源相控阵雷达T/R组件八路功率合成器采用该发明方案，对T/R组件八路200W末级放大器的输出功率进行合成，输出信号经过契比雪夫低通滤波器，得到1500W峰值功率。电路采用三级Wilkinson合成结构,构成空气介质带状线8:lffilkinson大功率合成器。
[0005]本发明的有益效果是:合成器具有结构简单、隔离度高、损耗小的优点，同时能够保证足够的功率容量，满足固态有源相控阵雷达TR组件体积小、重量轻、效率高的设计要求。
[0006]四、【专利附图】
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0007]图1是本发明的电路原理图
图2是空气介质带状线Wilkinson大功率合成器装配图，(I)合成器腔体，(2)带状线电路芯板，(3)螺孔，(4)聚四氟乙烯支撑件，(5)定位孔，(6)契比雪夫低通滤波器，(7)合成器盖板。
[0008]图3是空气介质带状线Wilkinson大功率合成器腔体装配图 图4是空气介质带状线Wilkinson大功率合成器芯板装配图
图5是空气介质带状线Wilkinson大功率合成器盖板装配图 图6是空气介质带状线Wilkinson大功率合成器实物图
五、【具体实施方式】
图1所示本发明的电路原理图中，T/R组件八路末级放大器的输出信号，经过三级Wilkinson功率合成器，得到的合成信号通过契比雪夫低通滤波器滤波，输出1500W峰值功率。电路采用三级Wilkinson合成结构，隔离电阻在各输入端口处，端口之间不加隔离电阻，传输线采用空气介质带状线，形成8:lffilkinson大功率合成器。
[0009]图2所示实施例中大功率合成器采用金属盒结构，首先将铜质坯料的一面按照图3所示结构尺寸进行数控铣削，形成一个合成器腔体(I)以安装带状线电路芯板(2)，合成器腔体加工表面镀银8μ，去存酸，内边角和螺孔(3)去毛刺，不倒角，内表面光洁度1.6以上，表面平整无划痕。带状线电路芯板如图4所示，采用I毫米铜板精密加工而成，厚度1±0.05mm，表面镀银8μ，去存酸，表面平整无划痕，以减少功率合成损耗；带状线电路芯板
(2)采用低介电常数的聚四氟乙烯支撑件(4)，其等效介电常数低，保证支撑强度下加工成空心结构，同时挖出相应定位孔(5)，以方便装配焊接。合成器输出端为契比雪夫低通滤波器(6)，以滤除高次谐波。合成器盖板(7)采用铜质坯料，按照图5所示的结构尺寸进行加工，其加工工艺与腔体加工工艺相同，并留有相应螺孔，用螺钉进行固定紧压，盖板与腔体底板之间的填充介质为空气，距离为介质的厚度。整个装配采用夹具方式保证结构安装精度，得到如图6所示空气介质带状线Wilkinson大功率合成器。
【权利要求】
1.一种空气介质带状线WiIkinson大功率合成器,采用三级WiIkinson合成结构,其特征是:隔离电阻在各输入端口处，端口之间不加隔离电阻，传输线采用空气介质带状线，构成8:lffilkinson大功率合成器。
2.根据权利要求1所述的空气介质带状线Wilkinson大功率合成器，其特征是:采用铜质金属盒，带状线电路芯板通过低介电常数的聚四氟乙烯支撑件安装于合成器腔体内。
【文档编号】H01P5/16GK103746163SQ201310659668
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】高玉良, 万建岗, 翁呈祥, 蔺美青, 周艳 申请人:万建岗, 高玉良, 翁呈祥