专利名称:高频大功率合成器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率合成器，尤其是一种用于固态调频和电视发射机的高频
大功率合成器。
技术背景
功率合成器是集中式固态发射系统的重要组成部分，在半导体器件的功率合成中 得到了广泛的应用。 一般采用功率分配器将前级功率放大器的功率输出分配成多路，分别 驱动各末级放大器，然后再将各末级放大器的输出功率合成，得到所需要的输出功率。功率 合成器有多种实现形式，包括分支线、微带混合环、平行线、兰格线等多种耦合器形式及威 尔金森形式等，从实现方法上则可分为波导型、同轴线型、带状线型及微带线型等。
公开日为2001年1月10日、公开号为CN2414550Y的专利文件公开了一种集成式高频功率合成 与功率分配器，其结构特征是N路同轴线均布于N等分圆周上，其内导体的一端接金属盘 的外沿，金属盘中心接主路同轴插座的内导体；N路同轴线的另一端，其内导体接N个支路 同轴插座的内导体；N个支路同轴插座的内导体与同轴线内导体的连接端均接一电阻；电 阻的另一端，接于对外导体绝缘的金属圆环上；上述金属盘的下面设有匹配金属块，较好地 解决了威尔金森电路的阻抗及各路电气参数不一致的问题。
公开日为2005年3月30日、 公开号为CN 1602053A的专利文件公开了另一种带状线多路射频功率合成器，其结构特征 是金属基板的侧面间隔设有一组输入连接器，金属基板的正面设有组数与输入连接器相 同的一组带状线，该带状线一端与相应的输入连接器连接，另一端在金属基板上汇合并且 与输出连接器连接；金属基板的背面设有印制板，该印制板设有组数与输入连接器相同的 一组微带，该微带一端在相应的输入连接器处与相应的带状线连接，另一端在印制板汇合 于一点；每条微带上的中间点连接有平衡电阻到地，金属基板连接有散热器。上述两种合成 器均采用了柱式结构，不但自身结构复杂、加工难度大、成本高，而且在机柜内安装困难，占 用的空间很大。
实用新型内容
本实用新型为解决现有合成器存在的加工难度大、成本高、安装困难及占用空间 大的问题而提供一种加工方便、成本低、容易安装及占用机柜体积小的高频大功率合成器。 本实用新型为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为一种高频大功率合成 器，包括多个输入接口及一个输出接口，所述的高频大功率合成器的壳体为导体组成的盒 式结构，盒体内设有多路电气长度相当于四分之一工作波长的带状导体，该带状导体的一 端相互连接并连通输出接口的内导体，另一端分别与一输入接口及一电气长度相当于四分 之一工作波长的A同轴线的内导体相连，A同轴线的内导体的另一端连接大功率负载及电 气长度相当于四分之一工作波长的B同轴线的内导体，所有B同轴线的内导体的另一端相 互连接，输入接口、输出接口、A同轴线、B同轴线的外导体及大功率负载的另一端均连接盒 体。高频大功率合成器的壳体采用盒式结构，盒体结构作为整个同相环形回路(Gysel)合成器的外导体，将同相环形回路合成器的阻抗变换部分的内导体以带状导体的形式设置在 盒体内，回路上的功率负载紧贴盒体安装并利用盒体进行散热，而回路的其他部分则直接 采用同轴线，这样，带状导体加工及设置简单、成本低，且使用带状导体作为内导体，则作为 外导体的盒体结构方正、厚度较小，不但加工成本低，而且构成的合成器体积小，在机柜内 的安装也很方便。另外，回路的其他部分直接采用同轴线可以大大简化合成器的结构，而同 轴线可以巻曲设置，这样可以使合成器的体积进一步縮小，合成器的适用频率下限进一步 降低。
作为优选，输入接口为2至6个。输入接口为2至6个即合成器采用2至6路合 成的结构形式，这是大部分集中式固态发射系统常用的结构形式，当需要更多路的合成时， 可以采用多级合成方式，比如需采用8路合成时，可以采用两个4路合成后再用2路合成的 结构形式。
对应于2至6路的合成器，带状导体的特性阻抗大致对应为70至123欧姆。带状 导体的特性阻抗的理论值为50 V N，其中N为合成器的路数，因此对应于2至6路的合成 器，带状导体的特性阻抗大致对应为70至123欧姆，实际使用该阻抗值时应根据带状导体 的分布电容大小加以修正。在这个范围内，当合成器为2至4路时，带状导体的特性阻抗较 小，这时可以优先考虑将带状导体设计成微带线结构，这样可以使带状导体的宽度不至于 太宽；而当合成器为4至6路时，带状导体的特性阻抗较大，这时可以考虑将带状导体设计 成带状线结构，这样带状导体的宽度不至于太小，同时带状导体位于盒体的两个大平面的 中间位置，带状导体可以承受的功率较大。
同相环形回路中的A同轴线、B同轴线的特性阻抗均为50欧姆。大功率负载为50
欧姆贴片式高频功率电阻。A同轴线、B同轴线优选采用耐高温的聚四氟乙烯同轴线，而大
功率负载则优选贴片式高频功率电阻。贴片式高频功率电阻一方面可以满足电气要求，另
一方面可以将其方便地安置在盒体上，充分利用盒体较大的面积进行散热。
作为优选，盒体的底板为铝型材散热器。对于功率较大的合成器，可以采用铝型材
散热器作为盒体的底板，这样，大功率负载可以直接安装在地板上，保证了合成器的散热效果。
对于使用频率较低的合成器，考虑到输入接口与输出接口之间的距离较大，作为 优选，带状导体与盒体之间设有绝缘支柱。带状导体较长时，机器在工作时可能引起的振动 可能导致合成器的性能发生变化，绝缘支柱可以避免这种变化的发生。
作为优选，多路带状导体构成叉状结构，相邻的带状导体之间设有隔板。叉状结构 的带状导体是指合成器所有的输入接口设置在盒体的一侧，而输出接口设置在另一侧，这 样的结构有利于合成器在机柜内的进出线布置。
本实用新型的有益效果是它有效地解决现有合成器存在的加工难度大、成本高、 安装困难及占用空间大的问题，本实用新型加工方便、成本低、容易安装及占用机柜体积 小，具有明显的经济效益。
图1是本实用新型高频大功率合成器的一种结构示意图。
图2是本实用新型高频大功率合成器的一种内部结构示意图。[0014]
图3是本实用新型高频大功率合成器的一种连接结构示意图。
图4是本实用新型高频大功率合成器的一种电原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式
作进一步的 说明。
实施例l
在如图1所示的实施例1中，一种高频大功率合成器，包括三个输入接口 1及一个 输出接口 2，其中输出为小40接口，输入为L27插座，所述的高频大功率合成器的壳体为导 体组成的盒式结构，输入接口及输出接口均设置在盒体的盖板3上，盒体的盖板采用铝板， 底板4采用铝型材散热器。盒体内设有三路电气长度相当于四分之一工作波长的带状导体 5，三路带状导体构成叉状结构，相邻的带状导体之间设有隔板6(见图2)，带状导体的宽度 与厚度按微带线结构设计，其特性阻抗为86. 6欧姆，带状导体的下侧与盒体的底板之间设 有绝缘支柱7。该带状导体的一端相互连接并连通输出接口的内导体，另一端分别与一输入 接口及一电气长度相当于四分之一工作波长的A同轴线8的内导体相连，A同轴线的内导体 的另一端连接大功率负载及电气长度相当于四分之一工作波长的B同轴线9的内导体(见 图3) ，A同轴线、B同轴线的特性阻抗均为50欧姆，大功率负载10为50欧姆贴片式高频功 率电阻，其散热面直接固定在盒体的底板上，所有B同轴线的内导体的另一端相互连接，输 入接口、输出接口、A同轴线、B同轴线的外导体及大功率负载的另一端均连接盒体。 实施例2
实施例2采用的带状导体为带状线结构，包括五个输入接口及一个输出接口 (见 图4)，四路带状导体构成叉状结构，相邻的带状导体之间设有隔板，带状导体的宽度与厚度 按带状线结构设计，其特性阻抗为111.8欧姆，带状导体的上下两侧与盒体的底板及盖板 之间均设有绝缘支柱。
除上述实施例外，根据本实用新型的结构原理，本领域的技术人员可以方便地实 现2路、4路、6路等多路功率合成。
权利要求
一种高频大功率合成器，包括多个输入接口及一个输出接口，其特征是所述的高频大功率合成器的壳体为导体组成的盒式结构，盒体内设有多路电气长度相当于四分之一工作波长的带状导体，该带状导体的一端相互连接并连通输出接口的内导体，另一端分别与一输入接口及一电气长度相当于四分之一工作波长的A同轴线的内导体相连，A同轴线的内导体的另一端连接大功率负载及电气长度相当于四分之一工作波长的B同轴线的内导体，所有B同轴线的内导体的另一端相互连接，输入接口、输出接口、A同轴线、B同轴线的外导体及大功率负载的另一端均连接盒体。
2. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的输入接口为2至6个。
3. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的带状导体为带状线结构。
4. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的带状导体为微带线结构。
5. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述带状导体的特性阻抗为 70至123欧姆。
6. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述A同轴线、B同轴线的特 性阻抗均为50欧姆。
7. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的大功率负载为50欧姆 贴片式高频功率电阻。
8. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的盒体的底板为铝型材 散热器。
9. 根据权利要求
1所述的高频大功率合成器，其特征在于所述的带状导体与盒体之间 设有绝缘支柱。
10. 根据权利要求
l或2或3或4或5或6或7或8或9所述的高频大功率合成器，其 特征在于多路带状导体构成叉状结构，相邻的带状导体之间设有隔板。
专利摘要
本实用新型公开了一种高频大功率合成器，包括多个输入接口及一个输出接口，所述的大高频功率合成器的壳体为导体组成的盒式结构，盒体内设有多路电气长度相当于四分之一工作波长的带状导体，该带状导体的一端相互连接并连通输出接口的内导体，另一端分别与一输入接口及通过一电气长度相当于四分之一工作波长的A同轴线连接大功率负载及一电气长度相当于四分之一工作波长的B同轴线，所有B同轴线的另一端相互连接。它有效地解决现有合成器存在的加工难度大、成本高、安装困难及占用空间大的问题，本实用新型加工方便、成本低、容易安装及占用机柜体积小，具有明显的经济效益。
文档编号H01P5/12GKCN201440450SQ200920165954
公开日2010年4月21日 申请日期2009年7月13日
发明者周晓隆, 潘忠江 申请人:杭州杭淳广播电视设备有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan