一种多路高隔离度超宽带波导径向合成器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于射频功率放大器技术领域，特别是涉及一种多路高隔离度超宽带波导 径向合成器。
【背景技术】
[0002] 波导(WAVEGUIDE)，用来定向引导电磁波的结构。常见的波导结构主要有平行双导 线、同轴线、平行平板波导、矩形波导、圆波导、微带线、平板介质光波导和光纤。从引导电磁 波的角度看，它们都可分为内部区域和外部区域，电磁波被限制在内部区域传播(要求在波 导横截面内满足横向谐振原理）。通常，波导专指各种形状的空心金属波导管和表面波波 导，前者将被传输的电磁波完全限制在金属管内，又称封闭波导;后者将引导的电磁波约束 在波导结构的周围，又称开波导。
[0003] 高频率、大功率、小型化是当前固态微波器件设计追求的目标。高频率器件可实现 较大带宽和信息容量;大功率器件可扩展辐射范围；小型化使微波器件能用于便携设备和 卫星通讯。但高频率和大功率是一对矛盾，随着频率上升，器件尺寸将缩小，导致功率容量 将大大下降。为了在高频率段获得高功率，常将多个固态微波器件用功率合成技术组合起 来，这样做较采用单一的高功率器件更易实现且成本低得多。随着频率的提高，目前占主导 地位的平面功率合成技术将不能满足需要，空间功率合成技术已成为发展迅速的方向。当 工作频率高至毫米波段时，高次模的出现使普通微带线的设计复杂，一般用波导实现功率 合成。
[0004] 利用多个天线单元发射频率相同，相位符合特定关系的电磁波，使之在空间传播 过程中相互叠加合成，从而在一定方向上形成电磁波束的技术成为空间功率合成技术。由 于在毫米波波段微带损耗大而波导具有损耗低的特点，使得各种形式的合成都是使用波导 进行。在毫米波多路合成的应用中，主要有由3dB电桥构成的二进制树形合成和链式合成的 形式。虽然使用3dB电桥的二进制合成在同等级数情况下比多级链式合成的效率稍高，但是 树形合成需要大量3dB电桥，这让整个结构随着合成级数的增加体积和重量变得很大，加工 和实现的难度会增加，因此在毫米波频段中3dB电桥较为适合一两级合成。而多级链式合成 随着级数增加，其效率比3dB电桥树形合成更低。要获得最大的合成效率，链式合成在各个 链路的相位和幅度必须满足不同的条件，这使得各个支路的耦合度各不相同，从而使得多 级链式合成的耦合探针难度大且加工繁复，还需要加入匹配膜片。
[0005] 由此可见，现有技术的空间功率合成器存在损耗较高、带宽较窄、并且加工复杂的 缺陷。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：提出一种损耗低、宽带宽并且加工简单的多路波导 径向合成器。
[0007] 本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种多路高隔离度超宽带波导径 向合成器，包括底盘和上盖，所述底盘包括：
[0008]梯形台，每个所述梯形台对称地分布在所述底盘边缘，并且每个所述梯形台形状 相同；
[0009]劈尖，每个所述劈尖位于每个所述梯形台靠近所述底盘中心的一端，所述劈尖的 尖端指向所述底盘中心，并且每个所述劈尖形状相同；
[0010] 隔离板，所述隔离板设置在所述劈尖的尖端处，并且每个所述隔离板形状相同；
[0011] 导波槽，相邻的一对所述梯形台、所述劈尖、所述隔离板的组合围成一路所述导波 槽；
[0012] 同轴探针，所述同轴探针位于所述底盘的正中心处。
[0013]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，其中所述上盖中心处 设置有用于供所述同轴探针顶端伸出的通孔。
[0014]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，其中所述同轴探针由 第一柱形凸台、层叠在所述第一柱形凸台顶部的第二柱形凸台和竖直连接在所述第二柱形 凸台顶面圆心处的内导体探针构成，所述第一柱形凸台和第二柱形凸台的轴心线相重合。
[0015]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，所述内导体探针是由 铜制成。
[0016]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，所述第二柱形凸台的 顶面开设有盲孔，所述内导体探针的底端焊接或通过导电胶胶接在所述盲孔中。
[0017]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，每个所述梯形台和所 述上盖均开设有位置相互对应的螺钉连接孔，所述底盘和上盖对合后通过螺钉固定。
[0018]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，所述多路导波槽为例 如8路、16路的偶数路。
[0019]如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，所述上盖的顶面中心 处凹陷形成有圆形凹槽。
[0020] 如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，可以在所述底盘内表 面和/或上盖内表面镀银，以降低功率损耗。
[0021] 如上所述的多路高隔离度超宽带波导径向合成器，进一步，所述底盘和上盖均是 偶数边形的碟状体，所述碟状体的边数与所述导波槽的路数一致。
[0022]本发明的有益效果是：
[0023]本发明提出的多路高隔离度超宽带波导径向合成器采用了磁耦合的方式进行同 轴探针设计，并且使用矩形波导变换的方式使工作带宽拓宽。本发明本发明提出的多路高 隔离度超宽带波导径向合成器具有加工简单，合成效率高和较宽的工作带宽的特点，从具 有很高的工程应用价值。通过仿真分析，本发明的径向波导功率合成/分配结构在25.6GHz-34.9GHz的范围内回波损耗小于-20dB，而相对带宽达到30 %以上。另外，本发明提出的多路 高隔离度超宽带波导径向合成器还拥有较高的合成效率，在工作带宽内的传输损耗在-9.06dB左右，在较宽的带宽内有可观的合成效率。
[0024]此外，本发明提出的多路高隔离度超宽带波导径向合成器具有片状的隔离板，其 增加了径向端口的隔离度，令各个径向端口间不发生互相影响，从而使得功率合成的效果 更好。
【附图说明】
[0025]通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得 更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
[0026] 图1是现有技术的径向波导传输不意图；
[0027]图2是本发明实施例的多路高隔离度超宽带波导径向合成器的结构示意图；
[0028]图3是图2中多路高隔离度超宽带波导径向合成器的结构爆炸图；
[0029]图4是本发明实施例的上盖的结构示意图；
[0030]图5是本发明实施例的底盘的结构示意图；
[0031]图6是本发明实施例的同轴探针的结构示意图；
[0032]图7是本发明实施例的多路高隔离度超宽带波导径向合成器波导变换结构示意 图；
[0033]图8是本发明实施例的多路高隔离度超宽带波导径向合成器反射系数示意图；
[0034]图9是本发明实施例的多路高隔离度超宽带波导径向合成器传输系数示意图。
[0035]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0036]1、底盘，11、导波槽，12、梯形台，13、隔离板，14、同轴探针，141、第一柱形凸台， 142、第二柱形凸台，143、内导体探针，15、合成腔，16、