专利名称：多路合成/分配器的制作方法
技术领域：
本发明属于无线电通信设备技术领域，特别涉及多路功率合成/分配器的结构设计。
功率合成/分配器根据合成/分配方式的不同，主要分为多路分级合成和多路一次合成。
一种传统的功率合成/分配器原理如
图1所示，采用多路分级合成/分配方式，即先p1和p2，p3和p4两两合成/分配，再由一个两路合成/分配器进行合成/分配，以此类推，形成多路功率合成/分配器。该方案的优点是当合成/分配路数少时，结构比较简单、紧凑。其缺点是1.当合成/分配路数多时，级数增加，损耗变大。2.合成路数必须是2的整数倍，不能是任意路数。
另一种功率合成/分配器原理如图2所示，它是多路一次合成方式。n路功率合成器输入/分配器输出口P1，...Pn经n根四分之一波长传输线L1，...Ln与合成器功率输出口/分配器功率输入口相连。该n路功率输入/输出P1，...Pn还经n根四分之一波长传输线M1，...Mn与n个负载(R1，...Rn)连接。n个负载R1，...Rn经另外n根四分之一波长传输线K1，...Kn连在一起。L1，...Ln的公共端通过阻抗匹配网络到输出/输入端PL采用此原理，已实现的一种分米波波段三路合成/分配器结构，如图3所示该三路合成/分配器的传输线路由在同一印制板平面上的三路微带线构成，每路由三段四分之一波长传输线L31、L32、L33组成，根据不同的功率要求适当改变传输线带条宽度。此印制板固定在金属盒的底板上。功率输出/输入端口P34、功率输入/输出端口P31、P32、P33和连接负载的端口R31、R32、R33固定在金属底板上并与印制板的方向垂直。此种合成/分配器的缺点是当合成路数超过三路时，结构将很难实现。由于印制板本身的功率承受能力有限，因此此种结构的合成/分配器的功率容量不大。
本发明设计的一种多路合成/分配器，包括N路分功率输入/输出端口部件、N路连接负载端口部件，以及容置、固定各部件的壳体；其特征在于，所说的壳体为多个空腔依次层叠组成一封闭整体结构，每层空腔由四周侧板和一金属隔板构成，还包括多个传输线部件、电连接部件，该传输线部件是由三段相互连接的第一、第二和第三四分之一波长传输线构成的一路或两路传输线，所说的第一与第二段四分之一波长传输线的连接处通过一段传输线与所说的输入/输出端口部件相连，所说的第二与第三段四分之一波长传输线的连接处通过另一段传输线与所说的连接负载端口部件相连，每个传输线部件分别悬置在一个空腔内，各腔内的传输线部件的公共端通过设置在各金属板之间相应处的电连接部件互相连接，N路分功率输入/输出端口紧固在壳体的一端侧板上，N路连接负载端口部件紧固在壳体的另一端侧板上。
本发明设计的另一种多路合成/分配器，包括N路分功率输入/输出端口部件、N路连接负载端口部件，以及容置、固定各部件的壳体；其特征在于，所说的壳体为多个空腔依次层叠组成一封闭整体结构，每层空腔由四周侧板和一印制线路板构成，还包括多个传输线部件、电连接部件，该传输线部件是由印制在所说线路板上的三段相互连接的第一、第二和第三四分之一波长传输线构成的一路或两路传输线，所说的第一与第二段四分之一波长传输线的连接处通过一段印制的传输线与所说的输入/输出端口部件相连，所说的第二与第三段四分之一波长传输线的连接处通过另一段印制的传输线与所说的连接负载端口部件相连，各腔内的传输线部件的公共端通过设置在各线路板之间相应处的电连接部件互相连接，N路分功率输入/输出端口紧固在壳体的一端侧板上，N路连接负载端口部件紧固在壳体的另一端侧板上。
所说的两路传输线可组成对称或非对称结构的六边形。所说的两路传输线也可组成等腰三角形。这两种形状均以每段四分之一波长传输线为直线的情况；每段四分之一波长传输线也可为曲线或折线，则两路传输线可组成其它任意形式，均不影响本发明的实施，因此两路传输线组成的任意形状均属于本发明的保护范围。
本发明可组构任意路数的合成/分配器，若多个传输线部件均由两路传输线组构，即为偶数路的合成/分配器，若多个传输线部件由多个两路传输线及一个一路传输线组构，即为奇数路的合成/分配器。
本发明的合成/分配器主要有以下优点1、多路一次合成/分配，插入损耗小；2、全立体结构，有效利用空间；3、利用不同的介质和传输材料，可以实现不同的功率输出要求；4、内部采用焊接的连接形式，连接牢固、可靠性高；5、生产调试方便，便于批量生产。
6、尤其适合应用在分米波段。
图4为本发明的四路大功率合成/分配器实施例的整体结构图；图5为本实施例四路大功率合成/分配器的分解图；图6为本实施例四路大功率合成/分配器的传输线部件图；图7为本实施例四路大功率合成/分配器的传输线的另一种变化形式图；图8为本实施例四路大功率合成/分配器的连接导柱部件图。
本实施例设计的一种四路功率合成/分配器总体结构如图4所示，主要包括由两块盖板501、503(如图5所示)、一块前端板407、一块后端板408、一块中隔板502和四块侧块(一侧各两块)401相互拼装而成的封闭壳体，四个功率输入/输出端口402、一个功率输出/输入端口403、两个传输线组件405、505(505如图5所示)、四个连接负载端口404和一个连接导柱406。其中，功率输入端口402和功率输出端口403紧固在前端板407上，连接负载端口404紧固在后端板408上，传输线组件405、505分别悬置在由盖板501、503和中隔板502组成的两个空腔内，传输线405、505的各端头分别同功率输入端口402、功率输出端口403和连接负载端口404进行焊接。
本实施例的分解结构如图5所示。两块盖板501、503和中隔板502保持固定距离并水平放置形成两个腔体，上下两个腔体通过中隔板502上的两个通孔相互连通，传输线405、505分别居中悬置在盖板501、503和中隔板502形成的两个空腔内。
如果增加或减少中隔板502的个数即增加或减少腔体的个数，就可很容易地实现不同路数的合成/分配器。
本实施例各部分详细结构分别说明如下本实施例的传输线部件405结构如图6所示。图中611、612、613是组成一路的三段四分之一波长传输线，621、622、623是另一路的三段四分之一波长传输线。两路相对构成一封闭的六边形。两段四分之一波长传输线611、621的连接处P61为与功率输出端口403的连接点，也是上下腔内传输线电性能连接的连接点。两段四分之一波长传输线613、623的连接处D61为上下腔内传输线电性能连接的连接点。P62、P63是传输线405和功率输入端口402焊接的连接点，P62、P63分别通过一段传输线631、632与两段四分之一波长传输线611、612及621、622的连接处相连。R61、R62是传输线405和连接负载端口404焊接的连接点，R61、R62分别通过一段传输线633、634与两段四分之一波长传输线621、622及631、632的连接处相连。
本实施例传输线部件405的两路传输线为左右对称结构，用此结构可组成偶数路合成/分配器(即2n路，有n-1个腔体，n为正整数)。用做奇数路的合成/分配器时(即2n-1路，有n-1个腔体，n为正整数)，只要有一个传输线部件只取左侧或右侧一路传输线即可。例如，传输线部件505只保留611、612、613三段四分之一波长传输线、P62接功率输入和R61接负载，与传输线部件505组合即成为3路合成/分配器。
图7所示为传输线部件的一种变化形式实施例，同图6所示结构类似，也是由两组三段四分之一波长传输线711、712、713和721、722、723组成。区别是711和712在一条直线上；721和722在一条直线上；713和723在一条直线上。
此外，本发明的传输线部件由6条四分之一波长传输线组成的六边形的形状可以随意变化，图7所示为边数最少的情况。连接合成器的功率输入/分配器的功率输出端口和接负载端口的传输线可以是曲线(如631、633)，也可以是直线(如731、733)，均不影响本发明的实施，各种变形均属于本发明的保护范围。
本实施例的连接导柱部件如图8所示。81为电性能连接的镀银铜柱，82为在镀银铜柱两端面上的四个连接作用的螺纹孔。上下腔内的传输线部件405、505通过螺钉将对应连接点固定在连接导柱上，实现电性能的连接。根据功率的不同可以相应改变连接导柱的直径。
本实施例的传输线部件结构选用的是空气介质，也可选用其它类型的介质材料。例如，当选用印制线路板作为传输介质时，就可以在印制线路板上印制出类似形状，同时可省去中间的隔壁板，其它结构不变，可实现同样的功能，只是在功率承受能力上比本本实施例结构尺寸如下(单位mm)整体外形尺寸480×304×78本实施例的技术指标如下中心频率698MHz图像载频695.25MHz使用频带694MHz～702MHz插入损耗合成器0.3dB(Max)隔离度＜-26dB输入匹配各口＜-26dB相位不平衡度；5°(Max)幅度不平衡度0.15dB(Max)每路输入功率1.5KW总功率输出 5KW
权利要求
1.一种多路合成/分配器，包括N路分功率输入/输出端口部件、N路连接负载端口部件，以及容置、固定各部件的壳体；其特征在于，所说的壳体为多个空腔依次层叠组成一封闭整体结构，每层空腔由四周侧板和一金属隔板构成，还包括多个传输线部件、电连接部件，该传输线部件是由三段相互连接的第一、第二和第三四分之一波长传输线构成的一路或两路传输线，所说的第一与第二段四分之一波长传输线的连接处通过一段传输线与所说的输入/输出端口部件相连，所说的第二与第三段四分之一波长传输线的连接处通过另一段传输线与所说的连接负载端口部件相连，每个传输线部件分别悬置在一个空腔内，各腔内的传输线部件的公共端通过设置在各金属板之间相应处的电连接部件互相连接，N路分功率输入/输出端口紧固在壳体的一端侧板上，N路连接负载端口部件紧固在壳体的另一端侧板上。
2.一种多路合成/分配器，包括N路分功率输入/输出端口部件、N路连接负载端口部件，以及容置、固定各部件的壳体；其特征在于，所说的壳体为多个空腔依次层叠组成一封闭整体结构，每层空腔由四周侧板和一印制线路板构成，还包括多个传输线部件、电连接部件，该传输线部件是由印制在所说线路板上的三段相互连接的第一、第二和第三四分之一波长传输线构成的一路或两路传输线，所说的第一与第二段四分之一波长传输线的连接处通过一段印制的传输线与所说的输入/输出端口部件相连，所说的第二与第三段四分之一波长传输线的连接处通过另一段印制的传输线与所说的连接负载端口部件相连，各腔内的传输线部件的公共端通过设置在各线路板之间相应处的电连接部件互相连接，N路分功率输入/输出端口紧固在壳体的一端侧板上，N路连接负载端口部件紧固在壳体的另一端侧板上。
3.如权利要求1、或2所述的多路合成/分配器，其特征在于，所说的两路传输线组成对称或非对称结构的六边形。
4.如权利要求1、或2所述的多路合成/分配器，其特征在于，所说的两路传输线组成等腰三角形。
全文摘要
本发明属于无线电通信设备技术领域，涉及一种多路合成/分配器，包括分功率输入/输出端口部件、连接负载端口部件，以及由多个空腔依次层叠组成的一封闭壳体，每层空腔由四周侧板和一金属隔板构成，还包括多个传输线部件、电连接部件，该传输线部件是由三段四分之一波长传输线构成的一路或两路传输线，第一与第二段的连接处通过一段传输线与输入/输出端口部件相连，第二与第三段的连接处通过另一段传输线与连接负载端口部件相连，每个传输线部件分别悬置在一个空腔内，各腔内的传输线部件的公共端通过设置在各金属板之间相应处的电连接部件互相连接。本发明具有损耗小、可任意路合成、全立体结构、合成功率大、成本低、生产及调试方便等优点。
文档编号H01P3/08GK1416193SQ02158919
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者陈兆武, 李建平, 胡刚 申请人:陈兆武