一種空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器的制造方法
【專利摘要】一種用于雷達發(fā)射機的空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器，采用三級Wilkinson合成結(jié)構(gòu)，隔離電阻在各輸入端口處，端口之間不加隔離電阻，傳輸線采用空氣介質(zhì)帶狀線，合成器采用銅質(zhì)金屬盒，帶狀線電路芯板通過低介電常數(shù)的聚四氟乙烯支撐件安裝于合成器腔體內(nèi)，輸出端連接契比雪夫低通濾波器，合成器蓋板用螺釘進行固定緊壓，與腔體底板之間的填充介質(zhì)為空氣，距離為介質(zhì)的厚度。
【專利說明】一種空氣介質(zhì)帶狀線Wi Ikinson大功率合成器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻電路微波功率合成技術(shù)，是一種二進制多級大功率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]由于單個微波功率晶體管輸出功率的限制，固態(tài)雷達發(fā)射機必須采用功率合成技術(shù)來滿足發(fā)射功率設(shè)計要求，目前普遍采用徑向耦合、波導(dǎo)/同軸腔合成器進行大功率合成，但是合成器為非平面結(jié)構(gòu)，存在裝配復(fù)雜、損耗大的問題，難以滿足現(xiàn)代雷達發(fā)射機效率高、模塊化、輕小型化要求，而Wilkinson功率合成器具有結(jié)構(gòu)簡單、隔離度高、損耗小的優(yōu)點，符合現(xiàn)代雷達發(fā)射機設(shè)計要求，但其隔離電阻跨接在兩輸入臂上，對地懸浮，而且只能為薄膜電阻或片狀電阻，傳輸線采用微帶線，導(dǎo)致功率容量較小，通常只能用于功率較小的合成器中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服Wilkinson功率合成器功率容量小，無法進行大功率合成的弊端，本發(fā)明對Wilkinson功率合成器電路結(jié)構(gòu)和材質(zhì)進行改進，大幅提高合成器的功率容量，同時保證其具有低的插入損耗和高的隔離度。
[0004]本發(fā)明米用的技術(shù)方案是:在Wilkinson功率合成器的各個輸入端口處連接一個隔離器，而輸入端口之間不加隔離電阻，即使某個功率放大器失配，造成很大的反射波，也可以通過隔離器隔離，避免影響其他端口的放大器工作，另外空氣介質(zhì)帶狀傳輸線可看成同軸線的變形，其主模為TEM模，對比主模為準TEM模的微帶線，帶狀線有更低的插損和更大的功率容量，所以合成器采用空氣介質(zhì)帶狀線進行功率傳輸與合成。某型固態(tài)有源相控陣雷達T/R組件八路功率合成器采用該發(fā)明方案，對T/R組件八路200W末級放大器的輸出功率進行合成，輸出信號經(jīng)過契比雪夫低通濾波器，得到1500W峰值功率。電路采用三級Wilkinson合成結(jié)構(gòu),構(gòu)成空氣介質(zhì)帶狀線8:lffilkinson大功率合成器。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:合成器具有結(jié)構(gòu)簡單、隔離度高、損耗小的優(yōu)點，同時能夠保證足夠的功率容量，滿足固態(tài)有源相控陣雷達TR組件體積小、重量輕、效率高的設(shè)計要求。
[0006]四、【專利附圖】

【附圖說明】
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0007]圖1是本發(fā)明的電路原理圖
圖2是空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器裝配圖，(I)合成器腔體，(2)帶狀線電路芯板，(3)螺孔，(4)聚四氟乙烯支撐件，(5)定位孔，(6)契比雪夫低通濾波器，(7)合成器蓋板。
[0008]圖3是空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器腔體裝配圖 圖4是空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器芯板裝配圖
圖5是空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器蓋板裝配圖 圖6是空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器實物圖
五、【具體實施方式】
圖1所示本發(fā)明的電路原理圖中，T/R組件八路末級放大器的輸出信號，經(jīng)過三級Wilkinson功率合成器，得到的合成信號通過契比雪夫低通濾波器濾波，輸出1500W峰值功率。電路采用三級Wilkinson合成結(jié)構(gòu)，隔離電阻在各輸入端口處，端口之間不加隔離電阻，傳輸線采用空氣介質(zhì)帶狀線，形成8:lffilkinson大功率合成器。
[0009]圖2所示實施例中大功率合成器采用金屬盒結(jié)構(gòu)，首先將銅質(zhì)坯料的一面按照圖3所示結(jié)構(gòu)尺寸進行數(shù)控銑削，形成一個合成器腔體(I)以安裝帶狀線電路芯板(2)，合成器腔體加工表面鍍銀8μ，去存酸，內(nèi)邊角和螺孔(3)去毛刺，不倒角，內(nèi)表面光潔度1.6以上，表面平整無劃痕。帶狀線電路芯板如圖4所示，采用I毫米銅板精密加工而成，厚度1±0.05mm，表面鍍銀8μ，去存酸，表面平整無劃痕，以減少功率合成損耗；帶狀線電路芯板
(2)采用低介電常數(shù)的聚四氟乙烯支撐件(4)，其等效介電常數(shù)低，保證支撐強度下加工成空心結(jié)構(gòu)，同時挖出相應(yīng)定位孔(5)，以方便裝配焊接。合成器輸出端為契比雪夫低通濾波器(6)，以濾除高次諧波。合成器蓋板(7)采用銅質(zhì)坯料，按照圖5所示的結(jié)構(gòu)尺寸進行加工，其加工工藝與腔體加工工藝相同，并留有相應(yīng)螺孔，用螺釘進行固定緊壓，蓋板與腔體底板之間的填充介質(zhì)為空氣，距離為介質(zhì)的厚度。整個裝配采用夾具方式保證結(jié)構(gòu)安裝精度，得到如圖6所示空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣介質(zhì)帶狀線WiIkinson大功率合成器,采用三級WiIkinson合成結(jié)構(gòu),其特征是:隔離電阻在各輸入端口處，端口之間不加隔離電阻，傳輸線采用空氣介質(zhì)帶狀線，構(gòu)成8:lffilkinson大功率合成器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣介質(zhì)帶狀線Wilkinson大功率合成器，其特征是:采用銅質(zhì)金屬盒，帶狀線電路芯板通過低介電常數(shù)的聚四氟乙烯支撐件安裝于合成器腔體內(nèi)。
【文檔編號】H01P5/16GK103746163SQ201310659668
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】高玉良, 萬建崗, 翁呈祥, 藺美青, 周艷 申請人:萬建崗, 高玉良, 翁呈祥