一种高反射系数的微波谐波调配器的制造方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种高反射系数的微波谐波调配器，尤其是一种对于基波低损耗而对于高次谐波高反射的相位可调的可处理大功率及可宽带应用的用于改善微波器件及系统的线性及特性参数的微波谐波调配器。
【背景技术】
[0002]在微波器件及系统的研制中，研究人员除了要研究基波(频率为f。)的特性外，还要研究高次谐波(频率为社。，其中11>2)对基波的影响，传统的做法是用低通滤波器将高次谐波全部过滤掉，白白浪费了这些高次谐波。研究表明(见美国作者Inder J.Bahl著作《Fundamentals of RF and Microwave Transistor Amplifiers》,第 217 页-第 222页)，在器件及系统的输出端将高次谐波在适当的相位上全反射回来，由于谐波和基波的相互作用，可以大大改善器件及系统的增益、功率附加效率PAE(Power Added Efficiency)等参数，改善器件及系统的线性。为此，美国的MAURY MICROWAVE CORPORAT1N采用复用器(Multiplexer)加上多个基本的调配器(含f。，2f。, 3f。频率等)来实现上述功能,但由于复用器带宽的限制以及存在损耗，因此高次谐波的反射系数不高，也限制了系统的带宽，同时容易产生寄生振荡，对改善微波器件及系统的线性及特性参数未能达到最佳效果。
【发明内容】
[0003]为了最大限度地利用高次谐波，改善微波器件及系统的增益、功率附加效率PAE (Power Added Efficiency)等参数,改善器件及系统的线性,本发明提供一种高反射系数的微波谐波调配器，尤其是一种对于基波低损耗而对于高次谐波高反射的、相位可调的、可处理大功率的、可宽带应用的、用于改善微波器件及系统的线性及特性参数的微波谐波调配器。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:用一条微波开槽传输线(SLABLINE)，通过中心导体连接两端的微波连接器，在开槽传输线的中心导体上部，装上频率为nf。(其中f。为基波的频率，η >2)的高次谐波全反射装置，该装置由金属短路线、金属弹片、介质和固定腔组成，其中金属短路线和金属弹片焊接在一起，以保证可靠的电连接，金属短路线插入装于固定腔内的介质中，以起到固定的作用。这里的关键技术是:金属短路线和金属弹片的纵向长度相加的有效电长度等于高次谐波波长的四分之一，而金属弹片和开槽传输线的中心导体接触，整个全反射装置可沿中心导体水平移动。根据微波每四分之一波长阻抗的性质改变一次的原理，由于金属短路线顶端是开路的，因此，在中心导体和金属弹片的接触点，对于高次谐波是短路的，即对高次谐波在开槽传输线上是全反射的；而对于频率为t的基波，该全反射装置对其衰减极小，基波可极小损耗通过开槽传输线，因此可处理大功率，可宽带应用，并减少了低频段寄生振荡的风险；另外，整个全反射装置可沿中心导体水平移动，因此，全反射的高次谐波的相位是可调的。当高次谐波全反射装置的数量为I个时，可进行一个高次谐波频率的谐波调配；当高次谐波全反射装置的数量为2个时，可进行2个高次谐波频率的谐波调配；如此类推，原理相同。
[0005]本发明的有益效果是，基波可极小损耗通过开槽传输线，而高次谐波在开槽传输线上全反射，且全反射高次谐波的相位是可调的，因而可以处理大功率，可宽带应用，并减少了低频段寄生振荡的风险，从而使得最大限度地利用高次谐波、改善微波器件及系统的特性参数及线性成为可能。
【附图说明】
[0006]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0007]图1是本发明的结构原理图。
[0008]图2是本发明实现的高次谐波全反射示意图。
[0009]图3是本发明实施例结构图。
[0010]图中
[0011]Cl:微波连接器，SL:微波开槽传输线，C2:微波连接器，CC:中心导体，R:高次谐波全反射装置，L:金属短路线，T:金属弹片，D:介质，P:固定腔，B:外壳；
[0012]nf0:n 次谐波(η 彡 2)；
[0013]Rl:2次谐波全反射装置，R2:3次谐波全反射装置，LI:2次谐波金属短路线，L2:3次谐波金属短路线。
【具体实施方式】
[0014]在图1中，它由微波连接器(Cl)、微波开槽传输线(SL)、中心导体(CC)、微波连接器(C2)、高次谐波全反射装置(R)和外壳⑶组成，而高次谐波全反射装置(R)则由金属短路线(L)、金属弹片(T)、介质(D)和固定腔(P)组成。微波连接器(Cl)和微波连接器(C2)通过中心导体(CC)连接到微波开槽传输线(SL)的两端，金属短路线(L)和金属弹片(T)电连接，金属短路线(L)和金属弹片(T)纵向长度相加的有效电长度等于高次谐波波长的四分之一，金属弹片(T)和中心导体(CC)接触，金属短路线(L)插入介质(D)中，由固定腔体(P)加以固定，高次谐波全反射装置(R)可沿着中心导体(CC)作水平移动。
[0015]在图2的极坐标圆图中，η次谐波(频率为nf。)的反射系数接近I (全反射)，并且其相位可以从0-360度任意调节，其相位对应着高次谐波全反射装置(R)沿中心导体(CC)的水平移动位置。
[0016]在图3所示的实施例中，有2个高次谐波全反射装置Rl和R2。Rl由2次谐波金属短路线(LI)、金属弹片(T)、介质⑶和固定腔⑵组成，2次谐波金属短路线(LI)和金属弹片(T)纵向长度相加的有效电长度等于2次谐波波长的四分之一，因此，对于2次谐波是短路的，即对2次谐波在开槽传输线上是全反射的；而对于频率为f。的基波，该全反射装置对其衰减极小，基波可极小损耗通过开槽传输线，此外，由于2次谐波全反射装置(Rl)可沿着中心导体(CC)作水平移动，因此，2次谐波全反射的相位可以任意调节。R2由3次谐波金属短路线(L2)、金属弹片(T)、介质(D)和固定腔(P)组成，3次谐波金属短路线(L2)和金属弹片(T)纵向长度相加的有效电长度等于3次谐波波长的四分之一，因此，对于3次谐波是短路的，即对3次谐波在开槽传输线上是全反射的；而对于频率为f。的基波，该全反射装置对其衰减极小，基波可极小损耗通过传输线，此外，由于3次谐波全反射装置(R2)也可沿着中心导体(CC)作水平移动，因此，3次谐波全反射的相位也是可以任意调节。
【主权项】
1.一种高反射系数的微波谐波调配器，它由微波连接器(Cl)、微波开槽传输线(SL)、中心导体(CC)、微波连接器(C2)、高次谐波全反射装置(R)和外壳(B)组成，高次谐波全反射装置(R)由金属短路线(L)、金属弹片(T)、介质(D)和固定腔(P)组成，其特征是:微波连接器(Cl)和微波连接器(C2)通过中心导体(CC)连接到微波开槽传输线(SL)的两端，金属短路线(L)和金属弹片(T)电连接，金属短路线(L)和金属弹片(T)纵向长度相加的有效电长度等于高次谐波波长的四分之一，金属弹片(T)和中心导体(CC)接触，金属短路线(L)插入介质(D)中，由固定腔(P)加以固定，高次谐波全反射装置(R)可沿着中心导体(CC)作水平移动。2.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为I个，对应一个高次谐波频率。3.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为2个，对应2个不同的高次谐波频率。4.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为3个，对应3个不同的高次谐波频率。5.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为4个，对应4个不同的高次谐波频率。6.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为5个，对应5个不同的高次谐波频率。7.根据权利要求1所述的高反射系数的微波谐波调配器，其特征是:高次谐波全反射装置(R)数量为6个，对应6个不同的高次谐波频率。
【专利摘要】一种高反射系数的微波谐波调配器，该高反射系数的微波谐波调配器由微波连接器(C1、C2)、微波开槽传输线(SL)、中心导体(CC)、高次谐波全反射装置(R)和外壳(B)组成，而高次谐波全反射装置(R)则由金属短路线(L)、金属弹片(T)、介质(D)和固定腔(P)组成。微波连接器(C1、C2)通过中心导体(CC)连接到开槽传输线(SL)的两端，金属短路线(L)和金属弹片(T)电连接，金属短路线(L)和金属弹片(T)纵向长度相加的有效电长度等于高次谐波波长的四分之一，金属弹片(T)和中心导体(CC)接触，因此高次谐波全反射装置(R)可沿着中心导体(CC)作水平移动。
【IPC分类】H01P1/00
【公开号】CN105098294
【申请号】CN201410190243
【发明人】曾瑞枫, 黄秀群
【申请人】黄秀群, 曾广兴
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月4日