功率合成器的示意图(纵向截面)，其中，壳体包括两个开口，以使共轴波导通过；
[0047]图8示出根据本发明，充当高阶谐波的RF功率合成器的透视图；
[0048]图9示出根据本发明，包括两对共轴布置的盘状金属导体的RF功率合成器的示意图(纵向截面)；
【具体实施方式】
[0049]充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器I (图1)包括共轴安置的至少一对共轴布置的盘状金属导体2、3。所述导体2中的至少一个具有中心轴线开口 4，以容纳波导5。盘状金属导体2、3的面向表面相对于盘状金属导体的对称平面A-A对称地成型，以形成多个连续的径向连通同心空腔6、7、8，所述同心空腔具有等腰梯形(图2)，等腰梯形在截面中具有不同基底B-Bl、C-C1、D-D1、E-E1、F-F1、G-Gl，每个梯形的较小基底B-Bl、D-Dl、F-Fl布置成更靠近中心轴线。
[0050]同心空腔的数量为(2k+l)，其中，k是正过滤的信号谐波的数量。在图2中，装置包括三个同心空腔6、7、8。
[0051]多个空腔的所有同心空腔6、7、8具有相同的径向长度L和在梯形基底处的不同角度α 1、α 2、α 3，所述角度取决于径向传输线的由每个同心空腔形成的区段的波阻抗。
[0052]RF功率合成器1(图1)包括均匀地布置在盘状金属导体2、3周界周围并连接到盘状金属导体的多个喇叭天线9 (图3)。所述多个喇叭天线的每个喇叭天线9的空腔的径向长度Μ(图2)等于同心空腔的径向长度L，每个喇叭天线9的外侧10适于连接RF模块，RF模块是RF信号源，并具有条线形式的输出。
[0053]盘状金属导体中的同心空腔6、7、8和喇叭天线9的空腔形成径向非耗散传输线的各区段，电磁T波在各区段中传播，每个区段的阻抗幅度具有线阻抗的恒定值，对于分析的谐波，线阻抗的恒定值由RF模块的复输出阻抗确定。箭头Y示出电场方向。
[0054]根据所要求发明的第二方面，充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器I具有与第一实施例相同的构造，除了多个喇叭天线9与盘状金属导体一体地制成，并均匀地布置在盘状金属导体周界周围(图4)。与第一实施例类似，所述多个喇叭天线的每个喇叭天线9的空腔的径向长度M等于同心空腔的径向长度L，每个喇叭天线的外侧适于连接RF模块，RF模块是RF信号源，并具有条线形式的输出。
[0055]所述多个空腔中的同心空腔的数量是等于至少三的奇数。
[0056]优选地，盘状金属导体2和3由铜制成。另外，可由合金形成，例如具有铜涂层的销O
[0057]总体上，喇叭天线9的数量由连接的RF模块10的数量确定，RF模块均具有输出功率，RF模块I的总输出功率是功率合成器的输出功率。
[0058]优选地，第二盘状金属导体包括连接波导5的末端13的单元12 (图1、图5)。
[0059]当连接以共轴波导形式制成的波导5的末端时(图5、图6)，外导体14连接到盘之一 2，内导体15连接到另一盘3。
[0060]在另一实施例中，当将波导5连接到功率合成器时，金属导体2、3两者连接到共轴波导5的外导体14。
[0061]RF功率合成器还包括中空柱体形式的壳体16 (图1)，以容纳盘状金属导体2、3。所述壳体16与导体共轴地布置，并具有位于柱形侧壁17中的多个窗口 18，使得将RF模块11连接到喇B八天线9，壁的数量等于喇机天线9的数量。所述壳体16包括位于至少一个端面20中的中心开口 19，以使共轴波导5通过。
[0062]在图7中示出，所述壳体16包括位于端面20、22中的两个中心开口 19、21，相应地使共轴波导5通过。
[0063]图8示出充当高阶谐波的RF功率合成器I的透视图。
[0064]优选地，RF功率合成器I包括两对或更多对共轴布置的盘状金属导体。在图9中示出，RF功率合成器I包括两对共轴布置的盘状金属导体。
[0065]充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器I以如下方式操作。
[0066]—次谐波被供给到RF模块11。所述RF模块11形成高阶谐波。所有谐波被供给到RF功率合成器I。
[0067]高阶谐波应当被过滤掉。
[0068]在充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器I操作期间，一次谐波通过传输线的由喇叭天线和同心空腔形成的所有区段。来自所有RF模块的信号(仅由一次谐波组成)结合并被供给到输出共轴波导。
[0069]高阶谐波(数量根据传输线的由喇叭天线和同心空腔形成的区段的总数量确定)“同相”(反射波的相位等于入射波的相位)反射，然后被供给回每个RF模块。复反射系数由在T形波上激发的喇叭天线阻抗和同心空腔阻抗限定。
【主权项】
1.一种充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器，包括: 至少一对共轴布置的盘状金属导体，所述导体中的至少一个具有中心轴线开口以容纳波导，其中，所述盘状金属导体的面向表面相对于盘状金属导体的对称平面对称地成型，以形成多个连续的径向连通同心空腔，所述同心空腔具有等腰梯形，等腰梯形在截面中具有不同的基底，每个梯形的较小基底布置成更靠近中心轴线，其中， 同心空腔的数量是(2k+l)，其中，k是被过滤的信号谐波的数量； 多个空腔的所有同心空腔具有相同的径向长度； 多个空腔的所有同心空腔在梯形基底处具有不同角度，所述角度取决于径向传输线的由每个同心空腔形成的区段的波阻抗； 多个喇叭天线，均匀地布置在所述盘状金属导体的周界周围，并连接到所述盘状金属导体，所述多个喇叭天线中的每个喇叭天线的空腔的径向长度等于同心空腔的径向长度，每个喇叭天线的外侧适于连接RF模块，所述RF模块是RF信号源，并具有条线形式的输出；所述盘状金属导体中的同心空腔和所述喇叭天线的空腔形成径向非耗散传输线的各区段，电磁T波在所述区段中传播，每个所述区段的阻抗幅度在平行于中心轴线的柱形部分中具有线阻抗的恒定值，对于被分析的谐波，线阻抗的恒定值由RF模块的复输出阻抗的值确定。
2.一种充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器，包括: 至少一对共轴布置的盘状金属导体，所述导体中的至少一个具有中心轴线开口以容纳波导，其中，所述盘状金属导体的面向表面相对于盘状金属导体的对称平面对称地成型，以形成多个连续的径向连通同心空腔，所述同心空腔具有等腰梯形，等腰梯形在截面中具有不同的基底，每个梯形的较小基底布置成更靠近中心轴线，其中， 同心空腔的数量是(2k+l)，其中，k是被过滤的信号谐波的数量； 多个空腔的所有同心空腔具有相同的径向长度； 多个空腔的所有同心空腔在梯形基底处具有不同角度，所述角度取决于径向传输线的由每个同心空腔形成的区段的波阻抗； 多个喇叭天线，与所述盘状金属导体一体地制成，并均匀地布置在所述盘状金属导体的周界周围，所述多个喇叭天线中的每个喇叭天线的空腔的径向长度等于同心空腔的径向长度，每个喇叭天线的外侧适于连接RF模块，所述RF模块是RF信号源，并具有条线形式的输出； 所述盘状金属导体中的同心空腔和所述喇叭天线的空腔形成径向非耗散传输线的各区段，电磁T波在所述区段中传播，每个所述区段的阻抗幅度在平行于中心轴线的柱形部分中具有线阻抗的恒定值，对于被分析的谐波，线阻抗的恒定值由RF模块的复输出阻抗的值确定。
3.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，所述多个空腔中的同心空腔的数量是等于至少三的奇数。
4.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，所述盘状金属导体由铜制成。
5.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，喇叭天线的数量由所连接的RF模块的数量确定，所述RF模块均具有输出功率，所述RF模块的总输出功率是所述功率合成器的输出功率。
6.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，第二盘状金属导体包括用于连接波导的末端的单元。
7.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，当连接以共轴波导形式制成的波导的末端时，外导体连接到盘之一，内导体连接到另一盘。
8.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，其中，当将波导连接到所述功率合成器时，金属导体两者均连接到共轴波导的外导体。
9.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，包括中空柱体形式的壳体，用于容纳所述盘状金属导体，所述壳体与所述导体共轴地布置，并具有位于柱形侧壁中的多个窗口以将RF模块连接到喇叭天线以及位于至少一个端面中的中心开口以使共轴波导通过，所述壁的数量等于喇叭天线的数量。
10.如权利要求1或2所述的RF功率合成器，包括两对或更多对共轴布置的盘状金属导体。
【专利摘要】充当高阶谐波滤波器的RF功率合成器包括：至少一对共轴布置的盘状金属导体，所述导体中的至少一个具有中心轴线开口以容纳波导。所述盘状金属导体的面向表面相对于盘状金属导体的对称平面对称地成型，以形成多个连续的径向连通同心空腔，所述同心空腔具有等腰梯形，等腰梯形在截面中具有不同的基底。每个梯形的较小基底布置成更靠近中心轴线。同心空腔的数量是(2k+1)，其中，k是被过滤的信号谐波的数量。多个空腔的所有同心空腔具有相同的径向长度和在梯形基底处的不同角度，所述角度取决于径向传输线的由每个同心空腔形成的区段的波阻抗。RF功率合成器多个喇叭天线，其均匀地布置在所述盘状金属导体的周界周围。每个喇叭天线的外侧适于连接RF模块，所述RF模块是RF信号源。
【IPC分类】H01P1-212, H01P5-12, H01P1-162
【公开号】CN104662733
【申请号】CN201380049887
【发明人】O.海德, T.休斯, S.A.波利科夫, A.Y.斯米尔诺夫
【申请人】西门子研究中心有限责任公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年2月18日
【公告号】EP2878036A1, US20150255845, WO2014035286A1