專利名稱：一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，用于現(xiàn)代雷達(dá)、通信系統(tǒng)固態(tài)發(fā)射機(jī)。本發(fā)明屬于雷達(dá)、通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)與微波技術(shù)領(lǐng)域?？绍娪煤兔裼?。
二
背景技術(shù)：
發(fā)射機(jī)為現(xiàn)代雷達(dá)、通信系統(tǒng)的重要組成部分。固態(tài)發(fā)射機(jī)具有可靠性高、工作電壓低及其因冗余設(shè)計(jì)而帶來的故障弱化等特點(diǎn)，正在越來越多的場合逐步取代真空管發(fā)射機(jī)。如何將單個(gè)固態(tài)功率發(fā)射組件產(chǎn)生的功率進(jìn)行高效率、高可靠地合成是實(shí)現(xiàn)大功率固態(tài)發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。高功率合成器可以采取高功率合成器的同軸線2和高功率合成器的多路輸入端I位于同一平面方式而實(shí)現(xiàn)板線3和同軸線2兩者之間轉(zhuǎn)換，如圖2所示。多路輸入功率在高功率合成器的板線腔體內(nèi)進(jìn)行合成，在高功率合成器板線腔體的側(cè)壁上設(shè)計(jì)板線和同軸 線兩者之間輸出轉(zhuǎn)換接口，將合成功率傳輸至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端4。板線腔體的側(cè)壁厚度和腔體高度是相同的，而高功率合成器板線腔體高度設(shè)計(jì)是有限制的。這種輸出轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(jì)方法的同軸線直徑受到高功率合成器板線腔體高度的限制而較小，高功率合成器的耐功率不高，會(huì)嚴(yán)重影響或限制雷達(dá)發(fā)射機(jī)的輸出功率和發(fā)射性能，同時(shí)高功率合成器的合成輸出在板線和直徑較小的同軸線之間轉(zhuǎn)換接口結(jié)構(gòu)上還存在可靠性方面的問題。本發(fā)明涉及的一種高功率合成器，采取高功率合成器的同軸線2和高功率合成器的多路輸入端I所在平面相互垂直方式而實(shí)現(xiàn)板線3和同軸線2兩者之間轉(zhuǎn)換，將合成功率傳輸至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端4，如圖I所示。本發(fā)明涉及的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，在高功率合成器板線腔體6的底座上設(shè)計(jì)輸出轉(zhuǎn)換接口，高功率合成器的同軸線直徑不受高功率合成器板線腔體高度限制，這樣提高了高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的可靠性及其耐功率。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的一種高功率合成器，其多路輸入功率在高功率合成器的板線腔體合成，合成功率經(jīng)過高功率合成器板線3和同軸線2兩者之間轉(zhuǎn)換接口至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端4。高功率合成器可以采取高功率合成器的同軸線2和多路輸入端I位于同一平面方式，這種輸出轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(jì)方法嚴(yán)重影響或限制雷達(dá)發(fā)射機(jī)的輸出功率和發(fā)射性能，同時(shí)還存在可靠性方面的問題。本發(fā)明涉及的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，采取高功率合成器的同軸線2垂直于高功率合成器的多路輸入端I所在平面方式而實(shí)現(xiàn)板線和同軸線兩者之間轉(zhuǎn)換。高功率合成器的多路輸入功率在高功率合成器的板線腔體6內(nèi)進(jìn)行合成，在板線腔體6的功率總合成處，板線3的中間導(dǎo)體7設(shè)計(jì)為直徑為Dl的圓8，與板線3寬度為W而厚度相同的中間導(dǎo)體相連接，在板線腔體6的底座上設(shè)計(jì)一個(gè)和直徑為Dl的圓同心的直徑為D2的圓孔9，如圖3所示。高功率合成器同軸線2的內(nèi)導(dǎo)體(直徑為Dl)和位于板線腔體的功率總合成處的板線中間導(dǎo)體7 (直徑為Dl)相連接，而高功率合成器同軸線2外導(dǎo)體(直徑為D2)通過聚四氟乙烯介質(zhì)支撐環(huán)5嵌套在開有直徑為D2的圓孔的高功率合成器板線腔體6的底座上。本發(fā)明涉及的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，高功率合成器的同軸線直徑不受高功率合成器板線腔體高度限制，為提高高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的耐功率及其可靠性，設(shè)計(jì)高功率合成器的同軸線2直徑比板線腔體6高度大，同時(shí)板線3的腔體高度H和中間導(dǎo)體7的厚度都設(shè)計(jì)的比普通的大。
四


圖I是一種同軸線垂直于多路輸入端所在平面的高功率 合成器。其中I-多路輸入端，2-同軸線，3-板線，4-輸出波導(dǎo)端，5-聚四氟乙烯介質(zhì)支撐環(huán)，6-板線腔體，7-板線的中間導(dǎo)體。圖2是一種同軸線和多路輸入端在同一平面的高功率合成器。圖3是高功率合成器板線腔體功率總合成處原理圖。其中8-直徑為Dl圓的板線中間導(dǎo)體，9-開有直徑為D2圓孔的板線腔體底座。
五
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，主要步驟(參見附圖)①由高功率合成器的工作頻段選擇輸出波導(dǎo)端4的波導(dǎo)型號(hào)。為提高高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的耐功率，板線3的腔體高度H和中間導(dǎo)體7的厚度都設(shè)計(jì)的比普通的大。如在S波段，腔體的高度H和中間導(dǎo)體的厚度分別設(shè)計(jì)為16_和4_，由板線特性阻抗的理論分析，選取板線3的特性阻抗為50 Ω，中間導(dǎo)體的寬度W則為13. 5_。②為了保證同軸線2只傳輸主模TEM模式而無其它高次模式，工作頻段內(nèi)的最短波長必須大于O. 5 (D1+D2)。為提高高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的耐功率，同軸線2的內(nèi)徑Dl要設(shè)計(jì)的大，選取同軸線的特性阻抗為Ztl = 50Ω，由此確定同軸線2的內(nèi)徑Dl和外徑D2。③根據(jù)同軸線的內(nèi)外徑Dl和D2，在高功率合成器板線腔體功率總合成處，板線的中間導(dǎo)體設(shè)計(jì)為直徑Dl圓8，而在板線腔體底座上設(shè)計(jì)一個(gè)和直徑為Dl圓同心的直徑為D2圓孔9。
權(quán)利要求
1.一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，其特征在于高功率合成器的同軸線垂直于高功率合成器的板線腔體和多路輸入端口所在的平面，多個(gè)功率發(fā)射組件的功率輸出分別與高功率合成器的多路輸入端相連，在高功率合成器的板線腔體進(jìn)行合成，合成功率經(jīng)過板線和同軸線兩者之間轉(zhuǎn)換接口至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述的一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法，其特征在于根據(jù)高功率合成器的工作頻段和功率容量，設(shè)計(jì)高功率合成器的同軸線內(nèi)外徑和板線的腔體高度及板線的中間導(dǎo)體寬度以滿足高功率多路合成器的指標(biāo)要求。
全文摘要
本發(fā)明為一種高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明主要用于解決高功率合成器功率合成后板線和同軸線兩者之間轉(zhuǎn)換接口耐功率不高和結(jié)構(gòu)上可靠性不高的問題。本發(fā)明屬于雷達(dá)、通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)與微波技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及的一種高功率合成器，其多路輸入功率在高功率合成器的板線腔體進(jìn)行合成，合成功率經(jīng)過板線和同軸線兩者之間轉(zhuǎn)換接口至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端。本發(fā)明采用高功率合成器的同軸線和高功率合成器的多路輸入所在平面相互垂直方式而實(shí)現(xiàn)板線和同軸線兩者之間轉(zhuǎn)換，將合成功率傳輸至高功率合成器的輸出波導(dǎo)端。這種設(shè)計(jì)方法提高了高功率合成器輸出轉(zhuǎn)換接口的可靠性及其耐功率。
文檔編號(hào)H01P5/08GK102760928SQ20121024314
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者朱乙平 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所