本發(fā)明涉及一種主要應(yīng)用于毫米波脈沖功率放大器中的毫米波功率合成網(wǎng)絡(luò)，具體涉及基于矩形波導(dǎo)的八路高密度功率合成網(wǎng)絡(luò)。其中，高密度的含義在于，通過多層堆疊在同等面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的合成支路數(shù)。

背景技術(shù)：

在雷達(dá)、通信、測控等電子設(shè)備當(dāng)中，往往需要用到大功率輸出的發(fā)射機(jī)，以起到增大作用距離的目的。傳統(tǒng)行波管功率放大器雖然可以提供較高的輸出功率，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一系列的問題，比如可靠性低，工作電壓很高，數(shù)十千伏器件尺寸大、重量高等缺陷，限制了它在微波/毫米波系統(tǒng)上的廣泛使用。相比較而言，固態(tài)功放器件具有可靠性高、工作電壓低、尺寸小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，成為了微波/毫米波大功率放大器的主要發(fā)展方向。因此，將多個(gè)小功率的固態(tài)單片輸出功率進(jìn)行等幅同相疊加來得到更大功率電平的技術(shù)，即功率合成技術(shù)，成為了研究的必然。微波/毫米波固態(tài)功率合成技術(shù)通常有四種類型：利用半導(dǎo)體管芯并聯(lián)的芯片級功率合成技術(shù)；利用外諧振或非諧振電路的電路型功率合成技術(shù)；利用準(zhǔn)光腔或自由空間的準(zhǔn)光功率合成技術(shù)，以及利用各類低損耗波導(dǎo)腔的空間功率合成技術(shù)。在這四種類型功率合成技術(shù)中，過去采用比較多的是電路諧振型單腔多器件功率合成技術(shù)。然而，這項(xiàng)技術(shù)隨著合成器件量的增多、頻率的升高，腔體空間將變得越來越小，各種不連續(xù)邊界所產(chǎn)生的模式將變得越來越復(fù)雜，從而嚴(yán)重地影響功率合成器的工作穩(wěn)定性、合成效率以及輸出功率。傳統(tǒng)的平面型功率合成電路，如wilkson功分器、lange耦合器和分支線耦合器等，在毫米波頻段隨著合成級數(shù)增多，總體插入損耗較大，合成效率受限，且合成路數(shù)也只能是2ⁿ路，在很多實(shí)際應(yīng)用中不能滿足需求，這使其應(yīng)用受到限制?？臻g功率合成技術(shù)與其它功率合成方法的最大不同之處是借助低損耗傳輸線作為合成路徑，使得多路合成時(shí)仍具備很高的合成效率，特別是在損耗很高的毫米波頻段，空間功率合成技術(shù)成為了實(shí)現(xiàn)大功率輸出最有效的技術(shù)手段。因此，在毫米波頻段，人們研究了采用多個(gè)固態(tài)器件進(jìn)行空間功率合成的方法來獲得高功率輸出，各種功率分配/合成技術(shù)相繼被提出。各種新型功率合成技術(shù)不斷出現(xiàn)，如準(zhǔn)光功率合成以及基于波導(dǎo)的空間功率合成技術(shù)等。這些新型功率合成技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有插入損耗低和合成效率高等優(yōu)勢。然而，大多數(shù)已經(jīng)報(bào)道過的空間功率合成技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的合成系統(tǒng)性能并不十分良好，合成效率和合成功率輸出也并不十分理想。

近年來，隨著通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，對于高效、寬帶大功率放大器的需求與日俱增。大功率功放作為微波毫米波通信系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，一直是微波、毫米波理論與技術(shù)研究的重要課題。眾所周知，普通封閉式微波諧振腔的諧振穎率與腔體尺寸、工作模式呈非線性關(guān)系，這種非線性關(guān)系導(dǎo)致了隨著諧振腔體積的增大，各相鄰模式諧振穎率之差愈來愈小，從而產(chǎn)生頻譜稠密現(xiàn)象，這種頻譜稠密現(xiàn)象在功率合成中將引起合成效率下降，并影響模式的穩(wěn)定性，因此，普通封閉式微波諧振腔內(nèi)所安置的合成器件過多，易導(dǎo)致使腔體體積過大。準(zhǔn)光功率合成的優(yōu)點(diǎn)在于它利用了準(zhǔn)光腔諧振頻率只與準(zhǔn)光腔腔距有關(guān)，而與準(zhǔn)光腔腔面尺寸幾乎無關(guān)這一特性，通過一個(gè)周期性介質(zhì)相位柵將五單元線形振蕩陣列的近場轉(zhuǎn)換為偽平面波，再通過兩個(gè)反射鏡轉(zhuǎn)換為高斯波束，使其與雙模接收天線的場的模型相匹配實(shí)現(xiàn)功率合成。在滿足準(zhǔn)光腔穩(wěn)定條件下，可將準(zhǔn)光腔腔面設(shè)計(jì)成足夠大，可以實(shí)現(xiàn)多器件的功率合成。自由空間波功率合成技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)眾多器件的功率合成和與天線系統(tǒng)的一體化，使得發(fā)射系統(tǒng)更加小型化和輕量化。這類功率合成技術(shù)主要缺點(diǎn)在于工作帶寬窄，容易激勵出高階模式，合成效率一般，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在九十年代，alexanian和robertyork提出了一種擴(kuò)展同軸波導(dǎo)功率分配器/合成器，它是在同軸波導(dǎo)內(nèi)沿波的傳播方向放置波導(dǎo)到微帶鰭線過渡的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和有源放大器，通過波導(dǎo)到微帶的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將同軸波導(dǎo)的tem場轉(zhuǎn)換為平面微帶傳輸線的準(zhǔn)tem場，便于與微波集成電路相兼容。這種擴(kuò)展同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)功率分配/合成器的優(yōu)點(diǎn)是具有寬帶特性。但是，這種結(jié)構(gòu)必須將有源放大器件置于波導(dǎo)內(nèi)，以至于散熱困難，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易于擴(kuò)展。在毫米波頻段，同軸形式的接口限制了合成放大器最終可實(shí)現(xiàn)的最大輸出功率。

在ka及以上波段，傳輸線損耗急劇上升，如何提高功率合成效率成為了最重要的研究方向。目前應(yīng)用最多的功率合成技術(shù)有平面電路合成與空間功率合成兩種。平面電路合成是基于平面?zhèn)鬏斁€結(jié)構(gòu)的微帶t型分支、混合型3db電橋、威爾金森電橋、lange耦合器等，合成路數(shù)的擴(kuò)展采用將它們自身或相互級聯(lián)實(shí)現(xiàn)。隨著頻率上升，平面?zhèn)鬏斁€損耗越來越大，特別是在毫米波頻段，合成效率隨著合成支路數(shù)量的擴(kuò)展急劇下降，無法滿足大功率應(yīng)用需求。空間功率合成網(wǎng)絡(luò)借助低損耗的空間結(jié)構(gòu)傳輸線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面?zhèn)鬏斁€作為射頻信號的主傳輸線，在需要采用放大器件進(jìn)行放大的位置才通過某種過渡結(jié)構(gòu)將能量轉(zhuǎn)換至平面電路上，有效縮短高損耗的平面?zhèn)鬏斁€長度，提高功率合成的效率。早期的空間功率合成技術(shù)是由a.alexanian和r.a.york于1997年提出。在此后相繼又有學(xué)者提出了規(guī)則矩形波導(dǎo)、擴(kuò)展尺寸矩形波導(dǎo)和擴(kuò)展同軸線內(nèi)空間功率合成等形式，在x波段和k波段研制并實(shí)現(xiàn)基于該類結(jié)構(gòu)形式的空間功率合成系統(tǒng)。然而，采用矩形波導(dǎo)作為功率合成電路具有一些潛在的缺陷。首先，矩形波導(dǎo)的工作主模為te10模，由于te10模的場型不均勻，寬邊中心電場最大，而兩邊距離邊壁的地方電場很小。這種場型的不均勻性使得波導(dǎo)分配到鰭線陣列的每個(gè)單元功率不相等，導(dǎo)致每個(gè)有源放大單元并非等功率激勵，從而影響了合成系統(tǒng)的效率并惡化了功放的飽和輸出功率；此外，矩形波導(dǎo)是一種色散系統(tǒng)，這將導(dǎo)致為擴(kuò)展工作頻率而進(jìn)行的寬帶阻抗匹配相當(dāng)復(fù)雜。矩形波導(dǎo)低端頻率的截止特性限制了矩形波導(dǎo)系統(tǒng)工作頻率向低端擴(kuò)展。其次，當(dāng)所需合成的器件數(shù)量較多時(shí)，在有限的矩形波導(dǎo)內(nèi)空間探針排列將會很密集，這將產(chǎn)生以下一些不足之處：一方面，當(dāng)波導(dǎo)內(nèi)空間探針很密集時(shí)，會導(dǎo)致合成電路的性能受影響，如探針間隔離度下降、合成電路的功率容量下降等；另一方面，包含高密度探針的同軸波導(dǎo)在工藝實(shí)現(xiàn)上也將出現(xiàn)困難，不利于進(jìn)一步增加功率合成路數(shù)。一種類似矩形波導(dǎo)的基片集成波導(dǎo)(siw)，是由上下兩層金屬面、中間的填充介質(zhì)以及左右兩排金屬化通孔構(gòu)成。上下面的金屬層構(gòu)成了波導(dǎo)的寬邊，兩排金屬孔構(gòu)成了波導(dǎo)的窄邊，電磁波在介質(zhì)基片上下金屬面和兩排金屬化通孔所圍成的矩形區(qū)域內(nèi)，以類似于介質(zhì)填充矩形波導(dǎo)中的場模式傳輸。該基片集成波導(dǎo)(siw)是將傳統(tǒng)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)集成在基片中，或在介質(zhì)基片中形成類波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，是一種介質(zhì)填充波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。基片集成波導(dǎo)的最低工作頻率或截止頻率主要由兩排金屬化通孔的間距w確定；與普通金屬波導(dǎo)不同的是，基片集成波導(dǎo)的兩窄邊不是理想的電壁，而是由兩排金屬化通孔構(gòu)成的近似電壁。當(dāng)波導(dǎo)中傳輸微波信號時(shí)，在波導(dǎo)表面將產(chǎn)生表面電流，而構(gòu)成基片集成波導(dǎo)兩窄邊的兩排金屬化通孔間存在縫隙，如果金屬化通孔間的縫隙切斷了表面電流，就會產(chǎn)生導(dǎo)致微波能量泄漏的輻射，能量的泄漏會增大傳輸衰減。這種能量的泄漏主要由金屬化通孔之間的縫隙決定。針對siw可以設(shè)計(jì)多種功分/合成電路用于功率合成中，該類合成電路的優(yōu)點(diǎn)在于易與微帶電路及有源放大器集成，可在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多路的功率合成。但是當(dāng)siw工作在毫米波頻段時(shí)，一方面由于頻率上升，使介質(zhì)損耗增大；另一方面，siw上下兩層金屬內(nèi)表面不能進(jìn)行表面電鍍處理，也就無法減小導(dǎo)體損耗。因此,siw結(jié)構(gòu)的功率合成電路在毫米波頻段并不適用。近年來，空間功率合成技術(shù)蓬勃發(fā)展，合成方式也多種多樣，具有代表性的如:波導(dǎo)內(nèi)合成、開槽波導(dǎo)合成、徑向波導(dǎo)合成、鏈?zhǔn)胶铣傻鹊??？臻g功率合成網(wǎng)絡(luò)多采用矩形波導(dǎo)作為射頻信號主傳輸線，設(shè)計(jì)兩路/多路功率合成電路完成射頻功率合成。受限于毫米波頻段矩形波導(dǎo)尺寸，功放芯片的堆疊多采用雙面結(jié)構(gòu)，空間利用率有限，而且毫米波脈沖功率放大器通常工作在窄脈寬、高峰值功率狀態(tài)下，對功放的小型化提出了非常明確的需求。現(xiàn)有的雙面堆疊技術(shù)空間利用率有限，極大地限制了毫米波脈沖功放的體積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種具有體積小、功率密度大，空間利用率高，阻抗匹配，工作頻帶更寬，合成效率高，能夠達(dá)到同等功率合成規(guī)模時(shí)，減小毫米波功放體積的毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到，一種毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)，包括；矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)寬邊t型功率合成器和扁波導(dǎo)寬邊微帶插入式雙探針過渡，其特征在于：矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器將輸出波導(dǎo)分為上下對稱的主波導(dǎo)與耦合波導(dǎo)的兩層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)，每一層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)分別通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)t型功率合成器變?yōu)樽笥覍ΨQ傳輸?shù)谋獠▽?dǎo)，扁波導(dǎo)分別以兩層扁波導(dǎo)寬邊的中心為對稱線，將面對面的雙微帶探針插入扁波導(dǎo)腔內(nèi)，形成微帶探針插入兩層串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的四層扁波導(dǎo)腔，矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器與扁波導(dǎo)寬邊插入式雙探針過渡，將射頻輸入信號合成為4層更高密度電路形式的功率合成網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

功率密度大，空間利用率高，體積小。本發(fā)明采用波導(dǎo)窄邊開窗形式的3db耦合器，可以將輸出波導(dǎo)分成上下兩層的主波導(dǎo)與耦合波導(dǎo)，提升了高度空間利用率。將矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器與扁波導(dǎo)寬邊插入式雙探針過渡相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了4層更高密度的功率合成網(wǎng)絡(luò)。相比于現(xiàn)有的單面/雙面電路形式，具有更高的合成電路密度，理論上可將現(xiàn)有毫米波功放體積縮減一半。此外，波導(dǎo)窄邊的縮減還可以為功率合成網(wǎng)絡(luò)帶來總長度減小的好處；扁波導(dǎo)寬邊插入式雙探針的使用，在實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)—微帶電路信號耦合傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)了等幅同相的兩路功率合成，有效地利用了合成電路的長度與高度空間。

阻抗匹配，工作頻帶更寬。標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)—扁波導(dǎo)寬邊t型功分器將主波導(dǎo)與耦合波導(dǎo)再分為兩路窄邊壓縮的非標(biāo)分支波導(dǎo)，寬邊t型功分器的兩個(gè)分支波導(dǎo)采用串聯(lián)特性阻抗關(guān)系獲得良好的阻抗匹配，因此窄邊壓縮后的非標(biāo)波導(dǎo)與主波導(dǎo)間具備更好的阻抗匹配，工作頻帶更寬。

合成效率高，能夠達(dá)到同等功率合成規(guī)模時(shí)，減小毫米波功放體積。本發(fā)明采用波導(dǎo)窄邊3db耦合器替代目前常用的寬邊3db耦合器，并借助具有寬頻帶特性的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)—矩形扁波導(dǎo)t型功率合成器與扁波導(dǎo)寬邊插入式雙探針過渡，將合成電路由目前的雙面擴(kuò)展為4層形式，較好地彌補(bǔ)了準(zhǔn)光功率合成技術(shù)和自由空間功率合成技術(shù)的不足；具有系統(tǒng)合成效率較高，帶寬性能好，有效地防止了輻射損耗，具有良好的散熱性能，易于小型化，結(jié)構(gòu)簡單易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步突破了毫米波空間功率合成網(wǎng)絡(luò)空間利用率的瓶頸，同時(shí)，它可以不受工作頻率及波導(dǎo)尺寸的限制，工作于微波、毫米波以及更高的亞毫米波頻段，有效地解決了在更高頻段實(shí)現(xiàn)高功率輸出的難題。

插入損耗低。本發(fā)明采用矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器將輸出波導(dǎo)分為上下對稱的主波導(dǎo)與耦合波導(dǎo)的兩層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)，再采用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)串聯(lián)左右拉升的兩路扁波導(dǎo)變?yōu)樗穆?。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)的對稱性，可以確保每一路信號的幅度與相位均一致。插入雙探針后，雖然使波導(dǎo)內(nèi)電場產(chǎn)生了巨大的改變，但其電場分布仍然保持以雙探針的中心對稱。每個(gè)探針處電場分布相同，這就確保了每個(gè)探針從波導(dǎo)中耦合的能量相等，這種波導(dǎo)功分器由于結(jié)構(gòu)以及電場分布的對稱性，可使能量均分到每一個(gè)探針，確保每一個(gè)端口功率平均分配而且相位相同。仿真結(jié)果表明：這種空間功率分配/合成器具有頻帶寬、損耗低、一致性好等優(yōu)點(diǎn)。測試結(jié)果表明：在8mm頻段，這種毫米波高密度功率合成網(wǎng)絡(luò)具有較低的插入損耗，插入損耗低于0.5db。本發(fā)明適用于毫米波及亞毫米波頻段，便于與mmic芯片集成的高密度空間功率合成。

附圖說明

圖1是本發(fā)明毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)的原理框圖。

圖2是圖1功率合成網(wǎng)絡(luò)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2俯視圖。

圖4是圖3的左視圖。

圖5是圖1空間功率合成網(wǎng)絡(luò)的單層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1輸出波導(dǎo)端口，2微帶傳輸線輸入端口，3吸收波導(dǎo)端口，4主波導(dǎo)，5耦合波導(dǎo)，6公共窄邊壁，7開口，8下陷臺階槽，9扁波導(dǎo)，10臺階凹槽，11波導(dǎo)短路面，12微帶雙探針，13高阻抗短截線，14微帶50歐姆傳輸線，15開窗，16扁波導(dǎo)寬邊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1描述的毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)，包括了：矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器，扁波導(dǎo)—標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)寬邊t型功率合成器，扁波導(dǎo)寬邊—微帶插入式雙探針過渡三部分，其中，矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器將輸出波導(dǎo)分為上下對稱的主波導(dǎo)與耦合波導(dǎo)的兩層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)，每一層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)分別通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)t型功率合成器變?yōu)樽笥覍ΨQ傳輸?shù)谋獠▽?dǎo)，兩層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)以扁波導(dǎo)寬邊的中心為對稱線，將面對面的雙微帶探針插入扁波導(dǎo)腔內(nèi)，形成微帶探針插入兩層串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的四層扁波導(dǎo)腔。最終，兩層標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)串聯(lián)的矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器合成為8路電路形式的功率合成網(wǎng)絡(luò)。

功率合成網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)，單路功率放大器輸出射頻信號從八個(gè)微帶傳輸線輸入端口2分別輸入，經(jīng)由扁波導(dǎo)寬邊—微帶插入式雙探針沿耦合窗插入扁波導(dǎo)進(jìn)行信號耦合，實(shí)現(xiàn)射頻信號至扁波導(dǎo)內(nèi)的傳輸，再經(jīng)由扁波導(dǎo)—標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)寬邊t型功率合成器將信號合成至兩個(gè)對稱的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)中，最終，采用矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器將射頻信號合成至輸出波導(dǎo)端口1。整個(gè)功率合成網(wǎng)絡(luò)具體的功率合成路線為：位于波導(dǎo)開窗15位置的多層堆疊微帶傳輸線輸入端口2，通過50歐姆傳輸線14、高阻抗短截線13和微帶雙探針12分層進(jìn)入扁波導(dǎo)9，經(jīng)主波導(dǎo)4、耦合波導(dǎo)5，沿開口7與公共窄邊壁6，傳輸?shù)捷敵霾▽?dǎo)端口1進(jìn)行功率合成。

參閱圖2-圖4。整個(gè)毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)由至少四層合成電路構(gòu)成，每層兩個(gè)支路，每個(gè)支路分別制有輸出波導(dǎo)端口1和吸收波導(dǎo)端口3，以及相連微帶傳輸線輸入端口2的主波導(dǎo)4與耦合波導(dǎo)5。標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)t型功分器扁波導(dǎo)寬邊將主波導(dǎo)4與耦合波導(dǎo)5再分為兩路窄邊壓縮的非標(biāo)分支波導(dǎo)。吸收波導(dǎo)端口3用于主波導(dǎo)4與耦合波導(dǎo)5反射信號同相疊加后的接收，從而達(dá)到各端口間相互隔離的目的。

矩形波導(dǎo)窄邊3db耦合器采用在平行的兩個(gè)波導(dǎo)公共窄邊壁6上形成開口7，并借助開口7區(qū)域相對另外兩個(gè)波導(dǎo)窄邊壁上、下兩端中部上的下陷臺階槽8，共同實(shí)現(xiàn)輸出波導(dǎo)端口1至主波導(dǎo)4和耦合波導(dǎo)5的信號傳輸。扁波導(dǎo)—標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)寬邊t型功率合成器以三個(gè)波導(dǎo)交界處的臺階凹槽10為對稱中心，將左右兩邊的扁波導(dǎo)9拉伸形成兩路功率合成支路，再分別與左右兩邊的主波導(dǎo)4和耦合波導(dǎo)5一起構(gòu)成“t”字外形的兩路功率合成網(wǎng)絡(luò)。扁波導(dǎo)9與主波導(dǎo)4和耦合波導(dǎo)5構(gòu)成的三個(gè)波導(dǎo)交接位置的臺階凹槽10用于抵消波導(dǎo)不連續(xù)性帶來電抗的同時(shí)起到阻抗匹配作用；波導(dǎo)寬邊—微帶插入式雙探針過渡以扁波導(dǎo)寬邊16的中心為對稱線，分別在扁波導(dǎo)9兩端的距離波導(dǎo)短路面11約四分之一波導(dǎo)波長的位置，面對面地將微帶雙探針12插入扁波導(dǎo)9內(nèi)，經(jīng)一段高阻抗短截線13抵消雙探針12帶來的不連續(xù)性電抗，最終在微帶傳輸線輸入端口2完成與微帶50歐姆傳輸線14的阻抗匹配。

射頻信號以電磁場的方式存在于毫米波高密度空間功率合成網(wǎng)絡(luò)中。射頻信號從八個(gè)微帶傳輸線輸入端口2進(jìn)入合成網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)由微帶50歐姆傳輸線14與高阻抗短截線13傳輸至微帶雙探針12。將微帶雙探針12從位于扁波導(dǎo)9寬邊上的開窗15垂直插入，面對面地分布在扁波導(dǎo)寬邊16中心線的兩側(cè)，通過輻射耦合將射頻信號以電磁場的方式合成至了扁波導(dǎo)9中；將左右對稱的兩個(gè)扁波導(dǎo)9與主波導(dǎo)4，耦合波導(dǎo)5延伸相連形成“t”字形功率合成網(wǎng)絡(luò)，借助主波導(dǎo)4與耦合波導(dǎo)5公共窄邊壁6上的開口7，以及開口7區(qū)域另外兩個(gè)側(cè)壁上的下陷臺階槽8，共同完成了射頻信號在輸出波導(dǎo)1的最終合成輸出。

為了與其它器件相連，實(shí)現(xiàn)射頻信號的理想合成與傳輸，功率合成網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)端口均需進(jìn)行阻抗匹配，其中，微帶傳輸線輸入端口2的匹配通過距離微帶雙探針12約為中心頻率1/4波長的波導(dǎo)短路面11，以及微帶雙探針12與微帶50歐姆傳輸線14之間的高阻抗短截線13來實(shí)現(xiàn)輸出波導(dǎo)1的阻抗匹配，通過開口7，下陷臺階槽8，吸收波導(dǎo)端口3，以及扁波導(dǎo)9與主波導(dǎo)4，耦合波導(dǎo)5交接處的臺階凹槽10共同完成。

參閱圖5。每一層合成電路分別通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)t型功率合成器以主波導(dǎo)4端面的臺階凹槽10為中心，將主波導(dǎo)4分為兩路左右對稱串聯(lián)的窄邊壓縮的扁波導(dǎo)9，兩個(gè)微帶傳輸線輸入端口2對稱分布在左右對稱串聯(lián)的扁波導(dǎo)9上，并相鄰扁波導(dǎo)9末端上的波導(dǎo)短路面11，微帶雙探針12沿微帶傳輸線輸入端口2軸向順次連接高阻抗短截線13和微帶50歐姆傳輸線14。