微波功率合成放大器的制作方法

本实用新型涉及功率放大器技术领域，特别是涉及一种微波功率合成放大器。

背景技术：

随着无线通信的迅速发展，微波放大器的使用变得越来越普及，而受微波放大器自身元件的输出功率小、传输损耗大等因素的制约，导致现有的微波放大器在输出功率、体积、重量、系统适应性等技术指标往往难以满足通信、雷达等领域的应用需求。

现有的微波放大器包括两个天线板，两个天线板对称放置，两个天线板上的功放管的正面相对设置，使得每一天线板上的功放管均需对应一散热件，不仅导致微波放大器需要两个相背对设置散热件，不利于系统集成，同时无法有效适用于更高的微波频段上。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上问题，提供一种更有利于系统集成，且能够应用于更高的微波频段上的微波功率合成放大器。

一种微波功率合成放大器，所述微波功率合成放大器的一侧开设有波导输入口，相对的另一侧开设有波导输出口，所述微波功率合成放大器包括：

散热座，设置有第一导热杆及与所述第一导热杆并列设置的第二导热杆；

支撑座，设置于所述散热座的一侧，所述支撑座与所述散热座共同围成一第一容置腔，所述第一导热杆与所述第二导热杆均位于散热座朝向所述支撑座的一侧且位于所述第一容置腔内，所述第一容置腔与所述波导输入口及所述波导输出口均相连通；

第一天线板，设置于所述第一容置腔内，所述第一天线板上设置有第一功放管，所述第一天线板上开设有第一通孔，所述第一功放管对应于所述第一通孔，所述第一功放管具有正面及与所述正面相背对设置的背面，所述第一导热杆远离所述散热座的一端伸入所述第一通孔内，并抵接在所述第一功放管的背面；

盖板，盖设于所述支撑座背向于所述散热座的一侧，所述盖板与所述支撑座共同围成一第二容置腔，所述第二容置腔与所述波导输入口及所述波导输出口均相连通；及

第二天线板，设置于所述第二容置腔内，所述第二天线板上设置有第二功放管，所述第二天线板上开设有第二通孔，所述第二功放管对应于所述第二通孔，所述第二功放管具有正面及与所述正面相背对设置的背面，所述第二导热杆远离所述散热座的一端依次穿过所述第一天线板、所述支撑座并伸入所述第二通孔内，以抵接于所述第二功放管的背面。

上述微波功率合成放大器至少具有以下优点：

安装时，将第一天线板设置于第一容置腔内，第一天线板上设置有第一功放管，第一天线板上开设有第一通孔，第一导热杆远离散热座的一端伸入第一天线板上的第一通孔内，并抵接在第一功放管的背面。因此，第一功放管产生的热量能够由第一导热杆传递到散热座上进行散热。将第二天线板设置于第二容置腔内，第二天线板连接有第二功放管，第二天线板上开设有第二通孔，第二导热杆远离的一端依次穿过第一天线板、支撑座并伸入第二通孔内，以抵接于第二功放管的背面。因此，第二功放管产生的热量能够由第二导热杆传递到散热座上进行散热，实现第一功放管及第二功放管同时由散热座进行散热，进而可以减少散热件的数量，由传统的需要两个散热件减少为单个散热件，进而有利于系统的集成，并使得微波功率合成放大器的体积与重量可以更小。

在工程上，第一功放管及第二功放管均需要安置在一定高度的空气腔内。本申请中由于第一导热杆的一端抵接在第一功放管的背面，第二导热杆的一端抵接在第二功放管的背面，使得第一功放管的正面与第二功放管的正面均朝向同一侧，使得该侧空间能够有效利用，有效降低第一功放管与第二功放管对称分布时对空气腔高度的要求。因此，有效降低波导输入口与波导输出口的尺寸对第一功放管与第二功放管的安置空间的制约，进而可以减小波导输入口与波导输出口的尺寸，实现更高频率的微波功率合成，有效提高微波功率合成放大器的适应性。同时，还可以进一步降低支撑座的厚度，使得第一功放管与第二功放管之间距离变的更近，进而能够增加更多支撑座及第二天线板，以实现更高的输出功率的要求。

在其中一个实施例中，所述第一功放管固定于所述第一导热杆一端的端面上，所述第二功放管固定于所述第二导热杆一端的端面上。

在其中一个实施例中，所述散热座朝向所述支撑座的表面上开设有第一安装槽，所述第一导热杆及所述第二导热杆均设置于所述第一安装槽的底壁上，所述支撑座朝向所述散热座的表面上开设有第一容置槽，所述第一容置槽与所述第一安装槽相连通以形成所述第一容置腔，所述第一天线板设置于所述第一安装槽内，所述第一功放管的正面朝向所述第一容置槽设置。

在其中一个实施例中，所述支撑座朝向所述盖板的表面上开设有第二安装槽，所述盖板朝向所述支撑座的表面上开设有第二容置槽，所述第二容置槽与所述第二安装槽相连通以形成所述第二容置腔，所述第二天线板设置于所述第二安装槽内，所述第二功放管的正面朝向所述第二容置槽设置。

在其中一个实施例中，所述第二容置槽的底壁上设置有金属隔板，所述金属隔板对应于所述第一功放管与所述第二功放管之间。

在其中一个实施例中，所述第一安装槽的底壁上开设有第一凹槽，所述第一凹槽贯穿所述散热座的一侧壁，所述第一容置槽的底壁上开设有第一通槽，所述第一通槽贯穿所述支撑座的一侧壁，所述盖板朝向所述支撑座的表面上开设有第二凹槽，所述第二凹槽贯穿所述盖板的一侧壁并与所述第二容置槽相连通，所述第一凹槽与所述第一通槽及所述第二凹槽相连通以形成所述波导输入口；所述第一安装槽的底壁上还开设有第三凹槽，所述第三凹槽贯穿所述散热座相对的另一侧壁，所述第一容置槽的底壁上还开设有第二通槽，所述第二通槽贯穿所述支撑座相对的另一侧壁，所述盖板朝向所述支撑座的表面上还开设有第四凹槽，所述第四凹槽贯穿所述盖板相对的另一侧壁并与所述第二容置槽相连通，所述第三凹槽与所述第二通槽及所述第四凹槽相连通以形成所述波导输出口。

在其中一个实施例中，所述第二天线板的数量为至少两个，每一所述第二天线板上均设置有所述第二功放管，所述支撑座的数量与所述第二天线板的数量相对应，每相邻两个所述支撑座相互叠置，且共同围成一第三容置腔，每一所述第三容置腔内设置有一所述第二天线板。

在其中一个实施例中，所述第二导热杆的数量与所述第二天线板的数量相对应，其中一所述第二导热杆的一端依次穿过所述第一天线板、最靠近所述第一天线板的所述支撑座并伸入最靠近所述第一天线板的所述第二通孔内，以抵接于最靠近所述第一天线板的所述第二天线板上的所述第二功放管的背面；对于远离所述第一天线板的所述第二天线板，另一所述第二导热杆的一端依次穿过该所述第二天线板与所述散热座之间的所述第一天线板、所述支撑座及所述第二天线板，并伸入该所述第二天线板上的所述第二通孔内，以抵接于该所述第二天线板上的所述第二功放管的背面。

在其中一个实施例中，所述第一天线板与所述第二天线板均为有源天线板，所述有源天线板包括输入双路鳍线-微带转换、时延微带传输线、输出微带-鳍线转换。

附图说明

图1为一实施方式中的微波功率合成放大器的结构示意图；

图2为图1所示的微波功率合成放大器的分解示意图；

图3为图2中支撑座的另一视角的结构示意图；

图4为图2中盖板的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1及图2，一实施方式中的微波功率合成放大器10，应用于无线通信、雷达等领域，不仅能够实现功放管的同侧散热，有利于系统的集成，同时微波功率合成放大器10还可以应用于更高的微波频段上，有效提高微波功率合成放大器10的适用性。具体到本实施方式中，微波功率合成放大器10适用于微波毫米波的功率合成放大。具体地，微波功率合成放大器10包括散热座100、支撑座200、第一天线板300、盖板400及第二天线板500。具体到本实施方式，第二天线板500为一个。

微波功率合成放大器10的一侧开设有波导输入口610，相对的另一侧开设有波导输出口。电磁波能够由波导输入口610进入到微波功率合成放大器10内，进行功率放大后，由波导输出口进行合成并输出合成放大后的电磁波。

散热座100设置有第一导热杆110及与述第一导热杆110并列设置的第二导热杆120。支撑座200设置于散热座100的一侧，支撑座200与散热座100共同围成一第一容置腔，第一导热杆110与第二导热杆120均位于散热座100朝向支撑座200的一侧且位于第一容置腔内。第一容置腔与波导输入口610及波导输出口均相连通。第一天线板300设置于第一容置腔内，第一天线板300上设置有第一功放管，第一天线板300上开设有第一通孔310，第一功放管对应于第一通孔310，第一导热杆110远离散热座100的一端伸入第一通孔310内，并抵接在第一功放管的背面。其中，第一功放管具有正面及与所述正面相背对设置的背面。第一功放管产生的热量能够由第一导热杆110传递到散热座100上进行散热，有效避免第一功放管过热而损坏。

具体到本实施方式中，第一功放管为两个，第一通孔310为两个，两个第一通孔并列设置，每一第一功放管对应于一第一通孔310。当然，在其他实施方式中，第一功放管还可以为一个，第一通孔310为一个。

具体到本实施方式中，第一功放管位于第一通孔310内。当然，在其他实施方式中，第一功放管位于第一天线板300上且完全覆盖或部分覆盖第一通孔 310，只要能够使得第一导热杆110抵接在第一功放管的背面即可。

盖板400盖设于支撑座200背向于散热座100的一侧，盖板400与支撑座 200共同围成一第二容置腔，第二容置腔与波导输入口610及波导输出口均相连通。第二天线板500设置于第二容置腔内，第二天线板500上设置有第二功放管，第二天线板500上开设有第二通孔510，第二功放管对应于第二通孔510。第二导热杆120远离散热座100的一端依次穿过第一天线板300、支撑座200并伸入第二通孔510内，以抵接于第二功放管的背面。其中，第二功放管具有正面及与所述正面相背对设置的背面。第二功放管产生的热量能够由第二导热杆 120传递到散热座100上进行散热，实现第一功放管及第二功放管同时由散热座 100进行散热，进而可以减少散热件的数量，有利于系统的集成，同时使得微波功率合成放大器10的体积与重量更小。

在工程上，第一功放管及第二功放管及均需要安置在一定高度的空气腔内。本申请中由于第一导热杆110的一端抵接在第一功放管的背面，第二导热杆120 的一端抵接在第二功放管的背面，使得第一功放管的正面与第二功放管的正面均朝向同一侧，能够充分利用该侧空间，有效降低第一功放管与第二功放管对称分布时对空气腔高度的要求。因此，第一功放管与第二功放管的安置空间不受波导输入口610与波导输出口的长边高度的制约，进而可以减小波导输入口 610与波导输出口的尺寸，实现更高频率的微波功率合成，有效提高微波功率合成放大器10的适应性。

同时，还可以进一步将支撑座200的厚度降低，使得第一功放管与第二功放管之间距离变的更近，使得微波功率合成放大器10的体型更小，更有利于系统的集成。或者，还可以进而增加更多支撑座200及第二天线板500，以实现更高的输出功率的要求。

具体到本实施方式中，第二功放管为两个，第二功放管并列对应于第二通孔510。当然，在其他实施方式中，第二功放管还可以为一个。

具体到本实施方式中，第二功放管位于第二通孔510内。当然，在其他实施方式中，第二功放管位于第二天线板500上且完全覆盖或部分覆盖第二通孔 510，只要能够使得第二导热杆120抵接在第二功放管的背面即可。

具体地，第一天线板300上还开设有第三通孔320，支撑座200上开设有第四通孔210，第四通孔210与第三通孔320及第二通孔510相连通。第二导热杆 120的一端依次穿过第三通孔320、第四通孔210并伸入第二通孔510内，以抵接于第二功放管的背面，更加方便第二导热杆120与第二功放管的接触，使得第二功放管产生的热量更有效传递到散热座100上。

第一导热杆110与第二导热杆120并列间隔设置，使得第一功放管与第二功放管在散热座100上的投影不重合，有效提高第一功放管与第二功放管的散热效率。同时，在空间上，第一功放管与第二功放管位于不同的高度，进一步有效避免第一功放管与第二功放管相互耦合干扰。具体到本实施方式中，第一导热杆110可以为两个，以实现两个第一功放管的分别散热。具体地，第一导热杆110为两个，两个第一导热杆110并列间隔设置。

具体到本实施方式中，第一导热杆110与第二导热杆120由铜制成。当然，在其他实施方式中，第一导热杆110与第二导热杆120还可以由其他导热效果较好的材料制成。

第一功放管固定于第一导热杆110一端的端面上，第二功放管固定于第二导热杆120一端的端面上，进一步有效固定第一功放管及第二功放管，同时使得第一功放管与第一导热杆110更加有效地接触，第二功放管与第二导热杆120 更加有效地接触，更进一步地提高第一功放管与第二功放管的散热效率。具体到本实施方式中，第一功放管焊接于第一导热杆110一端的端面上，第二功放管焊接于第二导热杆120一端的端面上。

具体到本实施方式中，散热座100由铜制成，铜具有良好的散热效果，能够有效将第一功放管及第二功放管上的热量散发出去。当然，在其他实施方式中，散热座100还可以由其他散热效果较好的材料制成。

具体地，散热座100上设置有多个间隔设置的散热片，通过散热片能够进一步提高散热座100的散热效率。

请一并参阅图3，散热座100朝向支撑座200的表面上开设有第一安装槽 130，第一导热杆110及第二导热杆120均设置于第一安装槽130的底壁上。支撑座200朝向散热座100的表面上开设有第一容置槽220，第一容置槽220与第一安装槽130相连通以形成第一容置腔。第一天线板300设置于第一安装槽130 内，第一功放管的正面朝向第一容置槽220设置。

由于第一功放管具有外围电路，第一功放管及其外围电路需要设置在一定高度的空气腔内，空气腔内设置有吸波材料。通过第一安装槽130使得第一天线板300能够设置在散热座100上，通过第一容置槽220能够形成第一功放管及其外围电路需要的空气腔。

具体地，第一天线板300固定于第一安装槽130内，使得第一天线板300 形成良好的接地及可靠的电磁结构。具体到本实施方式中，第一天线板300焊接在第一安装槽130内。当然，在其他实施方式中，第一天线板300还可以通过螺钉或胶水等固定在第一安装槽130内。

进一步地，第一安装槽130的尺寸与第一天线板300的尺寸相匹配，进一步避免第一天线板300相对于散热座100活动。

请一并参阅图4，支撑座200朝向盖板400的表面上开设有第二安装槽230，盖板400朝向支撑座200的表面上开设有第二容置槽410，第二容置槽410与第二安装槽230相连通以形成第二容置腔。第二天线板500设置于第二安装槽230 内，第二功放管的正面朝向第二容置槽410设置。

由于第二功放管具有外围电路，第二功放管及其外围电路需要设置在一定高度的空气腔内，空气腔内设置有吸波材料。通过第二安装槽230使得第二天线板500能够设置在支撑座200上，通过第二容置槽410能够形成第二功放管及其外围电路需要的空气腔。

具体地，第二天线板500固定于第二安装槽230内，使得第二天线板500 形成良好的接地及可靠的电磁结构。具体到本实施方式中，第二天线板500焊接在第二安装槽230内。当然，在其他实施方式中，第二天线板500还可以通过螺钉或胶水等固定在第二安装槽230内。

进一步地，第二安装槽230的尺寸与第二天线板500的尺寸相匹配，进一步避免第二天线板500相对于支撑座200活动。

第二容置槽410的底壁上设置有金属隔板(图未示)，金属隔板对应于第一功放管与第二功放管之间。通过金属隔板进一步将第一功放管与第二功放管隔离开，进一步避免第一功放管与第二功放管相互耦合干扰。

请再次参阅图1及图2，第一安装槽130的底壁上开设有第一凹槽140，第一凹槽140贯穿散热座100的一侧壁，第一容置槽220的底壁上开设有第一通槽240，第一通槽240贯穿支撑座200的一侧壁，盖板400朝向支撑座200的表面上开设有第二凹槽420，第二凹槽420贯穿盖板400的一侧壁并与第二容置槽 410相连通，第一凹槽140与第一通槽240及第二凹槽420相连通以形成波导输入口610。

第一安装槽130的底壁上还开设有第三凹槽150，第三凹槽150贯穿散热座 100相对的另一侧壁，第一容置槽220的底壁上还开设有第二通槽250，第二通槽250贯穿支撑座200相对的另一侧壁，盖板400朝向支撑座200的表面上还开设有第四凹槽430，第四凹槽430贯穿盖板400相对的另一侧壁并与第二容置槽410相连通，第三凹槽150与第二通槽250及第四凹槽430相连通以形成波导输出口。

第一天线板300与第二天线板500均为有源天线板，有源天线板包括输入双路鳍线-微带转换、时延微带传输线、输出微带-鳍线转换。时延微带传输线用来对齐第一天线板300与第二天线板500之间的相位。具体地，第一功放管的正面及第二功放管的正面均朝向同一侧。

由于第一功放管的正面及第二功放管的正面均朝向同一侧，使得第一功放管及其外围电路与第二功放管及其外围电路的相互耦合干扰较小。因此，可以进一步降低支撑座200的厚度，使得第一通槽240及第二通槽250的深度更小，进而使得波导输入口610与波导输出口的尺寸更小，以适用于更高的微波频段。

同时，当波导输入口610与波导输出口的尺寸不变时，由于可以进一步降低支撑座200的厚度，进而可以增加更多的第二天线板500及用于支撑第二天线板500的支撑座200，进一步提高微波功率合成放大器10的输出功率，以使微波功率合成放大器10适用于需要更高功率输出的产品或设备上。

当然，在另一实施方式中，第二天线板500的数量还可以为至少两个，支撑座200的数量与第二天线板500的数量相对应，每相邻两个支撑座200相互叠置，且共同围成一第三容置腔，每一第三容置腔内设置有一第二天线板500。通过增加第二天线板500能够进一步增加微波功率合成放大器10的输出功率。

具体地，第二导热杆120的数量与第二天线板500的数量相对应，其中一第二导热杆120的一端依次穿过第一天线板300、最靠近第一天线板300的支撑座200并伸入最靠近第一天线板300的第二通孔510内，以抵接于最靠近第一天线板300的第二天线板500上的第二功放管的背面。对于远离第一天线板300 的第二天线板500，另一第二导热杆120的一端依次穿过该第二天线板500与散热座100之间的第一天线板300、支撑座200及第二天线板500，并伸入该第二天线板500上的第二通孔510内，以抵接于该第二天线板500上的第二功放管的背面。

通过第二导热杆120使得第二天线板500上的热量均能够导向散热座100，均由散热座100将热量散发出去，使得微波功率合成放大器10的体积与重量可以更小，有利于系统的集成。

例如，第二天线板500的数量为两个，支撑座200与第二导热杆120的数量均与第二天线板500的数量相对应，均为两个。两个支撑座200相互叠置，其中一第二天线板500位于两个支撑座200之间，另一第二天线板500位于支撑座200与盖板400之间。

其中一第二导热杆120的一端依次穿过第一天线板300、靠近第一天线板 300的支撑座200并伸入靠近第一天线板300的第二通孔510内，以抵接于靠近第一天线板300的第二天线板500上的第二功放管的背面。另一第二导热杆120 的一端依次穿过第一天线板300、两个支撑座200及靠近第一天线板300的第二天线板500，并伸入远离第一天线板300的第二天线板500上的第二通孔510内，以抵接于远离第一天线板300的第二功放管的背面。通过设置两个第二天线板 500，使得第二功放管的数量增加，进而使得微波功率合成放大器10输出功率更大。

上述微波功率合成放大器10至少具有以下优点：

安装时，将第一天线板300设置于第一安装槽130内，使第一功放管的正面朝向第一容置槽220设置，第一导热杆110远离散热座100的一端伸入第一天线板300上的第一通孔310内，第一功放管的背面固定于第一导热杆110一端的端面上。因此，第一功放管产生的热量能够由第一导热杆110传递到散热座100上进行散热。将第二天线板500设置于第二安装槽230内，使第二功放管的正面朝向第二容置槽410设置，第二导热杆120远离的一端依次穿过第三通孔320、第四通孔210并伸入第二通孔510内，第二功放管的背面固定于第二导热杆120一端的端面上。因此，第二功放管产生的热量能够由第二导热杆120 传递到散热座100上进行散热，实现第一功放管及第二功放管同时由散热座100 进行散热，进而实现第一天线板300与第二天线板500由同一侧进行散热，可以减少散热件数量的设置，使得微波功率合成放大器10的体积与重量可以更小，有利于电子系统的集成。

由于第一功放管的正面朝向支撑座200设置，第二功放管的正面朝向盖板 400设置，使得第一功放管的正面与第二功放管的正面朝向同一侧，使得该侧空间能够充分利用，以形成第一功放管及其外围电路与第二功放管及其外围电路所需要的空气腔，降低到波导输入口610与波导输出口尺寸对空气腔的制约，进而能够减小波导输入口610与波导输出口的尺寸，以适用于更高的微波频段，有效提高微波功率合成放大器10的适应性。

同时，当波导输入口610与波导输出口的尺寸不变时，由于可以进一步降低支撑座200的厚度，进而可以增加更多的第二天线板500及用于支撑第二天线板500的支撑座200，进一步提高微波功率合成放大器10的输出功率，以使微波功率合成放大器10适用于需要更高功率输出的产品或设备上。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。