專利名稱：一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法，尤其涉及一種可用于大功率微波信號合成和隔離的集成化和小型化電路設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
在微波功放電路設(shè)計過程中，經(jīng)常需要對雙路功放模塊的輸出功率進行合成、并要求兩個功率輸入端口間以及功率合成端口跟輸入端口之間有良好的隔離度。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法如圖1所示，即通過單一功能的微波器件級聯(lián)來實現(xiàn)。雙路功放模塊的輸出功率首先各自通過一個獨立的隔離器實現(xiàn)彼此的隔離，再通過功率合成器來實現(xiàn)功率的合成。隔離和合成功能是由兩個獨立的微波器件來實現(xiàn)的。為了方便兩個器件裝配調(diào)試，還得在設(shè)計上增加一個微帶過渡板。這種傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法存在電路尺寸大、器件間的裝配調(diào)試難，合成損耗大以及一致性差等缺點。這種方法已不符合當今集成化，小型化的設(shè)計理念。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為微波電路提供一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法，以提高微波電路的性能指標、簡化設(shè)計、減小電路尺寸。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案為將隔離器電路和合成電路設(shè)計集成在一塊微波印制板上，省略掉常規(guī)方法中的微帶過渡板和威爾金森合成器的隔離電阻，兩個輸入端口間的隔離也由隔離器來實現(xiàn)。小功率時隔離器所需要的鐵氧體直接安裝在微波板上，大功率時采用空氣板線來實現(xiàn)，鐵氧體通過結(jié)構(gòu)件來固定安裝。該方法簡化了電路的設(shè)計、縮小了電路的尺寸、改善了器件的性能指標。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為(1)采用集成設(shè)計的方法，省掉了不必要的微帶過渡電路和合成器的隔離電阻，簡化了電路設(shè)計難度；(2)省掉了不必要的微帶過渡電路和合成器的隔離電阻，提高了電路的可靠性；(3)省掉了不必要的微帶過渡電路和合成器的隔離電阻，減小了電路的合成損耗，提高了性能指標；(4)省掉了不必要的微帶過渡電路和合成器的隔離電阻，減小了電路尺寸，實現(xiàn)了集成化和小型化。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1是傳統(tǒng)的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法。圖2是一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法。說明書附圖為傳統(tǒng)的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法與本文提供的實現(xiàn)方法之間的對比。從圖1和圖2的對比中可以看出本文提出的新方法省掉了過渡微帶板部分和合成器的隔離電阻，在一個器件中實現(xiàn)了功率的合成和隔離，優(yōu)化了設(shè)計。
具體實施方式
見圖2，本方法通過將傳統(tǒng)隔離器電路和合成器電路集成設(shè)計在一塊印制板上并封裝成一個器件，省掉了不必要的微帶過渡電路和合成器的隔離電阻，對外表現(xiàn)為一個三端口的無源微波器件。相對于傳統(tǒng)的由三部分組成的電路，簡化了設(shè)計難度，減小了電路尺寸。功放模塊的輸出信號從P1、P1'端口輸入，從功率合成端C 口輸出。C 口跟P1、P1'端口有良好的隔離，P1、P1'端口彼此間也有良好的隔離。具體的實施方式為首先按照傳統(tǒng)的設(shè)計方法利用電子設(shè)計輔助軟件ADS軟件仿真出所需要的隔離電路和合成電路，然后根據(jù)實際的尺寸要求，合理地把電路設(shè)計在一塊微波印制板上(推薦布局如圖2所示)，從而實現(xiàn)了功率合成和隔離的集成化和小型化。由于沒有了常規(guī)方法中的微帶過渡板和大功率的隔離電阻，電路布局可以更合理的利用有效的電路空間，實現(xiàn)更小的電路尺寸。電路尺寸的減小也使合成損耗更小，提高了性能指標。具體的工作原理為當功率信號從P1、P1'端口輸入時，先經(jīng)過隔離器分別到P2、 P2'端口，再經(jīng)過后面的合成器在C端口實現(xiàn)功率信號的合成輸出。當C端口出現(xiàn)駐波引起的反射時，反射功率分別通過P2、P2'端口到P3、P3'端口，最后被吸收負載完全吸收。 保證反射功率不會回到P1、P1'端口，實現(xiàn)了對P1、P1'端口的隔離。同樣地，當Pl端口出現(xiàn)反射功率時，到Pl'端口的反射功率也會被負載吸收，從而也保證了 PI、Pl'兩輸入端口之間彼此的隔離度。在設(shè)計中，隔離器電路中鐵氧體的選擇可以有效地改善插入損耗，減小尺寸和成本。采用高功率的吸收負載則可以提高了器件的承受功率。在實際設(shè)計使用中應(yīng)該注意器件的密封性以防磁泄漏，同時保證器件的良好接地。
權(quán)利要求
1. 一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法。其特征為采用將隔離器和合成器集成設(shè)計在一塊印制板上，合成器無隔離電阻，對外表現(xiàn)為一個可實現(xiàn)功率合成和隔離的三端口的無源微波器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的雙路功放模塊的合成和隔離實現(xiàn)方法。用于解決傳統(tǒng)實現(xiàn)方式下用兩個隔離器和一個合成器級聯(lián)即三個微波器件來實現(xiàn)，導致體積大且級聯(lián)時安裝調(diào)試難。該方法通過將電路設(shè)計在一塊印制板上，從而在一個微波器件中實現(xiàn)了功率的合成和隔離。該方法省掉了不必要的過渡電路和隔離電阻，減小了電路尺寸，同時改善了插入損耗，提高了電路的可靠性。
文檔編號H01P1/213GK102544674SQ20111038326
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者張海兵, 徐小帆 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所