H面功率合成器26;在输出波导32和输出波导负载33之间位于中间分块2上开有用于将信号二合一的开口，该开口位于输出波导32和输出波导负载33的中部，输出波导32和输出波导负载33通过该开口形成输出波导H面功率合成器27。
[0038]如图1、2、6、7、10所示，上分块I与中间分块2之间设有两个各自独立的上射频链路安装腔21，上射频链路安装腔21位与输入波导30与输出波导负载33之间，输入波导30通过一分二输出T形结28与两个上射频链路安装腔21相通以将一路信号分为两路信号，两个上射频链路安装腔21通过二合一输入T形结29与输出波导负载33相通以将二路信号合为一路信号；中间分块与下分块之间设有两个各自独立的下射频链路安装腔23，下射频链路安装腔23位于输入波导负载31与输出波导33之间，输入波导负载31通过一分二输入T形结28与两个下射频链路安装腔23相通以将一路信号分为两路信号，两个下射频链路安装腔23通过二合一输出T形结29与输出波导33相通以将二路信号何为一路信号，所述的输入T形结28和输出T形结2 9相对称成镜像分布且二者结构相同。
[0039]如图1、2、4、8所示，在两个上射频链路安装腔21内和下射频链路安装腔23内均设有一功放芯片，功放芯片的两侧金丝键和有微带探针，微带探针伸入输入T形结28和输出T形结29内并与输入T形结28和输出T形结29相耦合，微带探针与输入T形结形成输入波导微带过渡，微带探针与输出T形结形成输出微带波导过渡，其中波导微带结构18和微带波导过渡结构19结构相同为互易结构；
[0040]如图4、图5所示，所述上射频链路安装腔21内设置的功放芯片与上分块I相连，下射频链路安装腔23内设置的功放芯片与下分块3相连。
[0041]如图9所示，在上分块I与下分块3相背的两个面上各安装有一个功放电源板24;功放电源板24用于完成功率单片的供电，所述上分块I与下分块3相背的两个面上各安装有一个功放电源板24 ；上分块I上的功放电源板与通过绝缘子与上射频链路安装腔21内的功放芯片相连接，下分块3上的功放电源板通过绝缘子与下射频链路安装腔23内的功放芯片相连接。
[0042]为保证信号传输效果，所述的波导微带过渡由石英介质基板微带探针构成。
[0043]在功放芯片上还设有多个用于消除电源干扰的旁路滤波电容。
[0044]为保证所述的输入波导30、输出波导32、输入波导负载31和输出波导负载33内都带有用于实现阻抗匹配的阶梯凸台。
[0045]本发明的功放电源板和功率芯片分布在不同的层面内，再通过绝缘子进行互联，提高了功率合成器的电磁兼容性，保证了功率合成器的稳定性和可靠性。
[0046]本发明简要工作原理如下:
[0047]如图8所示，输入信号从矩形输入波导口12馈入到波导中，经过波导H面分路器26后功率均分为二，再经过波导T型结分路器28，功率均分为四份;经过四个功率芯片放大后输出至波导，通过级联的输出T形结29、输出波导H面功率合成器27进行波导内空间功率合成，合成后的功率在波导出口 14输出；波导H面分路器26和波导H面合路器27间支路的相位相差90°，波导负载入口 13和波导负载出口 15接匹配波导负载或安装微波吸收材料为两个功率合成器提供约-20dB隔离度，这样整个模块就构成了一个平衡放大器;平衡放大器即提高了放大器工作的稳定性又改善了功率模块输入波导口 12、输出波导口 14处的驻波。
[0048]如图9所示，模块供电板30与功放电源板24、25连接，为整个模块进行供电；与模块供电板30相对的一侧为模块的散热面，这样的结构既有利于集成又有利于功放模块的散热。
【主权项】
1.一种Ka频段波导内空间功率合成器，包括三个由上到下依次平行设置的上分块(1)、中分块(2)和下分块(3);所述的上分块(I)与中分块(2)扣合后二者之间形成完整的且与外部环境相通并依次连接的输入波导(30)、两个独立的上射频链路安装腔(21)、输出波导负载(33)，所述的中分块(2)与下分块(3)扣合后二者之间形成完整的且与外部环境相通并依次连接的输入波导负载(31)、两个独立的下射频链路安装腔(23)、输出波导(32)，其特征在于: 所述的输入波导(30)与输入波导负载(31)相通形成输入波导H面功率合成器(26)以将一路信号分配为多路，所述的输出波导(32)与输出波导负载(33)相通形成输出波导H面功率合成器(27)以将多路信号合为一路； 输入波导(30)通过一分二输入T形结(28)与两个独立的上射频链路安装腔(21)相接通以将一路信号分为两路信号，两个独立的上射频链路安装腔(21)通过二合一输出T形结(29)与输出波导(32)相接通以将两路信号合为一路信号； 输入波导负载(31)通过一分二输入T形结(28)与两个独立的下射频链路安装腔(23)相接通以将一路信号分为两路信号，两个独立的下射频链路安装腔(23)通过二合一输出T形结(29)与输出波导(32)相接通以将两路信号合为一路信号； 在每个上射频链路安装腔(21)中和每个下射频链路安装腔(23)中均设有微带探针和功放芯片，微带探针与功放芯片通过金丝键合相联结，微带探针设置在功放芯片两侧并分别与延伸至输入、输出T形结(28、29)中相耦，微带探针与输入T形结形成输入波导微带过渡(18)，微带探针与输出T形结形成输出微带波导过渡(19)。2.根据权利要求1所述的一种Ka频段波导内空间功率合成器，其特征在于:所述上分块(I)、中间分块(2)与下分块(3)通过销钉定位并利用螺钉紧固在一起。3.根据权利要求1所述的一种Ka频段波导内空间功率合成器，其特征在于:所述上射频链路安装腔(21)内设置的功放芯片与上分块(I)相连，下射频链路安装腔(23)内设置的功放芯片与下分块(3)相连。4.根据权利要求1所述的一种Ka频段波导内空间功率合成器，其特征在于:所述上分块(I)与下分块(3)相背的两个面上各安装有一个功放电源板(24);上分块(I)上的功放电源板与通过绝缘子与上射频链路安装腔(21)内的功放芯片相连接，下分块(3)上的功放电源板与下分块(3)通过绝缘子与下射频链路安装腔(23)内的功放芯片相连接。5.根据权利要求1所述的一种Ka频段波导内空间功率合成器，其特征在于:所述的波导微带过渡(18)和微带波导过渡(19)都由石英介质基板微带探针构成。6.根据权利要求1所述的一种Ka频段波导内空间功率合成器，其特征在于:所述的输入波导(30)、输出波导(32)、输入波导负载(31)和输出波导负载(33)内都带有用于实现阻抗匹配的阶梯凸台。
【专利摘要】本发明公开了一种Ka频段波导内空间功率合成器，上分块、中分块与下分块依次扣合后形成封闭的矩形输入波导、矩形输出波导、输入输出波导H面功率合成器、输入输出波导T型结以及波导-微带探针过渡；射频链路包括输入、输出的四只波导-微带过渡探针和四个功放芯片；本发明通过波导内空间功率合成的方式,把输入到波导的信号通过级联的波导H面功率合成器和波导T型结均分为四份,在完成波导-微带过渡后输入至功率芯片的输入端，放大后的信号经过微带-波导过渡进入到波导内，然后再次通过级联的波导T型结合波导H面功率合成器进行四路功率合成，最后由波导输出。
【IPC分类】H01P5/12
【公开号】CN105552503
【申请号】CN201511002839
【发明人】王斌
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月29日