一种8路输入射频电源功率合成电路的制作方法

本发明属于射频电源领域，涉及一种8路输入射频电源功率合成电路。

背景技术：

目前市场上通用的射频电源采用的功率合成技术功率损耗大，合成板体积较小，散热效果差，因此在元器件受温度的影响下，以及元器件之间相互影响，稳定性较差，降低整个仪器的工作性能；因此需要寻找一种能够解决此问题的功率合成板。

技术实现要素：

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了8路输入射频电源功率合成电路，可以有效的解决相关问题，其包括：信号输入单元、功率合成单元和信号输出单元；

所述信号输入单元包括第一级信号输入单元、第二级信号输入单元和第三级信号输入单元；

所述功率合成单元包括第一级功率合成单元、第二级功率合成单元和第三级功率合成单元，

且每个所述功率合成单元包括功率合成组件；

所述第一级信号输入单元共8路，每二路一组联接到所述第一级功率合成单元，所述第一级功率合成单元联结所述第二级信号输入单元；

所述第二级信号输入单元共4路，每二路一组联结到所述第二级功率合成单元，所述第二级功率合成单元联结所述第三级信号输入单元；

所述第三级信号输入单元共2路，所述第三级信号输入单元联结到所述第三级功率合成单元，所述第三级功率合成单元联结所述信号输出单元，所述信号输出单元联结负载。

进一步地，所述8路输入射频电源功率合成电路布局在功率合成板上，所述功率合成板的长为180mm-185mm，宽为145mm-155mm。

进一步地，所述信号输入单元和所述功率合成单元均包括一个可调节电容，所述信号输入单元和所述功率合成单元的可调节电容组成调节所述信号输入单元及所述功率合成单元阻抗匹配的阻抗调节组件。

进一步地，所述功率合成单元包括隔离电阻和用于功率比例分配的2个可变电感，所述第一级功率合成单元的可变电感相互平行，所述第二级功率合成单元的可变电感与所述第一级功率合成单元的可变电感垂直，所述第三级功率合成单元的可变电感垂直或平行，且各可变电感之间相互保持一定距离，用于降低相互之间的耦合，进而降低电杆之间的互感干扰。

进一步地，所述信号输出单元包括可调节电容，可调节电容为 n（n≥1）个用于调节输出端与负载阻抗匹配的可变电容。

根据本专利背景技术对现有技术所述，目前使用的功率合成板的面积一般为182.62514x96.45219mm，而本发明的一个实施例中采用182.626x150.063mm增大其板的面积，提高其散热效果；通过调节各级阻抗平衡，降低平衡电阻的功耗，通过提高信号的一致性来提高合成效率，有效降低电子元器件的耦合度，从而进一步提高效率；本发明采用8路信号合成技术，在工作过程中，成对的两路中某一路出现故障时，另外一路仍然能够正常工作。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是8路输入射频电源功率合成电路原理示意图；

图2是8路输入射频电源功率合成电路示意图；

图1中，101是第一级信号输入单元1，102是第一级信号输入单元2，103是第一级信号输入单元3，104是第一级信号输入单元4，105是第一级信号输入单元5，106是第一级信号输入单元6，107是第一级信号输入单元7，108是第一级信号输入单元8，201是第二级信号输入单元1，202是第二级信号输入单元2，203是第二级信号输入单元3，204是第二级信号输入单元4，301是第三级信号输入单元1，302是第三级信号输入单元2，401是信号输出单元，11是第一级功率合成单元1，12是第一级功率合成单元2，13是第一级功率合成单元3，14是第一级功率合成单元4，21是第二级功率合成单元1，22是第二级功率合成单元2，31是第三级功率合成单元；

图2中，1是信号输入单元，2是功率合成单元，3是信号输出单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的发明构思如下，通过增大功率合成板的面积，加大接地面积，从而增强散热效果，优化器件间的布局，增加元器件之间的距离，电感之间各级垂直或平行排列以降低耦合性，从而有效的降低电感之间的互感干扰，进而提高稳定性；由于使用的功率晶体管不一致等原因的影响，利用可调节电容调节输入端各下一级传输之间的阻抗匹配，降低平衡电阻的功率消耗，理想状态下，平衡电阻消耗的功率值为0，从而降低对合成功率效率的影响，因此具有明显的优点。

下面将参照附图来描述本发明的8路输入射频电源功率合成电路，其中图1是8路输入射频电源功率合成电路原理示意图，图2是8路输入射频电源功率合成电路示意图，所述第一级功率合成单元的输出信号作为所述第二级信号输入单元的信号，每二路所述第二级信号输入单元联接所述第二级功率合成单元，所述第二级功率合成单元的输出信号作为所述第三级信号输入单元的信号，二路所述第三级信号输入单元联接所述第三级功率合成单元，所述第三级功率合成单元的输出信号作为所述信号输出单元的输入信号，经所述输出单元传输到负载；具体的说，即是第一级信号输入单元（图1中101）至第一级信号输入单元8（图中108），每二组一对输入第一级功率合成单元1（图中11）至第一级功率合成单元4（图中14），例如第一级信号输入单元1（图中101）和第一级信号输入单元2（图中102）为一组，作为所述第一级功率合成单元1（图中11）的输入信号；经过阻抗匹配调节后，作为所述第二级信号输入单元（图1中201、202、203及204），经过所述第二级功率合成单元（图1中21及22）合成并阻抗调节后作为所述第三级输入信号（图1中301及302）输入第三级功率合成单元31，最后传输到所述信号输出单元进行与负载阻抗匹配，使负载获得最大功率；

如图2中1为所述第一级信号输入单元，2为所述第一级信号合成单元，3为说书信号输出单元；图中电容用于调节传输之间的阻抗匹配，电阻起到隔离作用，隔离联结的每二路信号，其中一路信号出现故障时不会影响其他路信号的正常工作。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，传统的功率合成板功率损耗大，合成板面积小，散热效果差，元器件受温度影响大，整体稳定性差；而本发明通过对电路板的增大及对输入信号的调整，降低功耗，增强仪器的稳定性，因此具有明显的优点。

另外，根据本发明的8路输入射频电源功率合成电路还具有一下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述8路输入射频电源功率合成电路布局在功率合成板上，所述功率合成板的长为180mm-185mm，宽为145mm-155mm，相比原有技术增大了功率合成板的面积，一方面有利于散热，另一方面可增加各元器件的距离，在固定的空间设定电感之间的距离尽可能的远，且电感之间垂直或者平行排列降低其耦合性，从而有效降低电感之间的互感，减少下相互之间的干扰。

根据本发明的一些实施例，所述信号输入单元和所述功率合成单元均包括一个可调节电容，所述信号输入单元和所述功率合成单元的可调节电容组成调节所述信号输入单元及所述功率合成单元阻抗匹配的阻抗调节组件，进行阻抗调节后使负载获取最大功率，从而降低能耗。

根据本发明的一些实施例，所述功率合成单元包括隔离电阻和用于功率比例分配的2个可变电感，所述第一级功率合成单元的可变电感相互平行，所述第二级功率合成单元的可变电感与所述第一级功率合成单元的可变电感垂直，所述第三级功率合成单元的可变电感垂直或平行，且各可变电感之间相互保持一定距离，用于降低相互之间的耦合，进而降低电杆之间的互感干扰；所述用于功率比例分配的2个可变电感相等时两输入信号消耗功率相同；隔离电阻联结的2路所述信号输入单元其中某一路出现故障时，所述隔离电阻会承受一部分功率以保证另一路及其他各级正常工作，理想状态小所述隔离电阻消耗的功率为0。

根据本发明的一些实施例，所述信号输出单元包括可调节电容，可调节电容为 n（n≥1）个用于调节输出端与负载阻抗匹配的可变电容。

根据本发明的一些实施例，所述信号输入单元包括可调节电容。

任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。