一種Ka頻段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及無線通信領(lǐng)域中的一種Ka頻段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成模塊，特別適用于作通信信道的功率放大器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于受Ka頻段固態(tài)器件自身半導(dǎo)體物理特性的影響，目前還難以研制大功率的Ka頻段固態(tài)器件。為了獲得更大的輸出功率，需要采用功率合成的方法將多個功率器件集中在一個功率合成放大器中；另外，采用多個功率源進行合成還能在一個或幾個源失效的情況下保證系統(tǒng)繼續(xù)降額工作。
[0003]目前，在Ka頻段應(yīng)用最多的功率合成技術(shù)是波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成。Ka頻段電路合成傳輸損耗較大，較多路數(shù)的合成時功率合成效率較低;而波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成既能有效地解決各個功率單片的散熱又能提高多路合成時的功率合成效率，更適合應(yīng)用于Ka頻段產(chǎn)生較大的整機輸出功率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種Ka頻段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成器，具有合成效率高、頻帶寬、體積小、重量輕的特點。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種Ka頻段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成器，包括三個由上到下依次平行設(shè)置的上分塊1、中分塊2和下分塊3;所述的上分塊I與中分塊2扣合后二者之間形成完整的且與外部環(huán)境相通并依次連接的輸入波導(dǎo)30、兩個獨立的上射頻鏈路安裝腔21、輸出波導(dǎo)負載33，所述的中分塊2與下分塊4扣合后二者之間形成完整的且與外部環(huán)境相通并依次連接的輸入波導(dǎo)負載31、兩個獨立的下射頻鏈路安裝腔23、輸出波導(dǎo)32，
[0007]所述的輸入波導(dǎo)30與輸入波導(dǎo)負載31相通形成輸入波導(dǎo)H面功率合成器26以將一路信號分配為多路，所述的輸出波導(dǎo)32與輸出波導(dǎo)負載33相通形成輸出波導(dǎo)H面功率合成器27以將多路信號合為一路；
[0008]輸入波導(dǎo)30通過一分二輸入T形結(jié)28與兩個獨立的上射頻鏈路安裝腔21相接通以將一路信號分為兩路信號，兩個獨立的上射頻鏈路安裝腔通過二合一輸出T形結(jié)29與輸出波導(dǎo)32相接通以將兩路信號合為一路信號；
[0009]輸入波導(dǎo)負載通過一分二輸入T形結(jié)28與兩個獨立的下射頻鏈路安裝腔23相接通以將一路信號分為兩路信號，兩個獨立的下射頻鏈路安裝腔23通過二合一輸出T形結(jié)與輸出波導(dǎo)32相接通以將兩路信號合為一路信號；
[0010]在每個上射頻鏈路安裝腔21中和每個下射頻鏈路安裝腔23中均設(shè)有微帶探針和功放芯片，微帶探針與功放芯片通過金絲鍵合相聯(lián)結(jié)，微帶探針設(shè)置在功放芯片兩側(cè)并分別與延伸至輸入、輸出T形結(jié)28、29中相耦，微帶探針與輸入T形結(jié)形成輸入波導(dǎo)微帶過渡，微帶探針與輸出T形結(jié)形成輸出波導(dǎo)微帶過渡。
[0011]進一步的，所述上分塊1、中間分塊2與下分塊3通過銷釘定位并利用螺釘緊固在一起。
[0012]進一步的，所述上射頻鏈路安裝腔21內(nèi)設(shè)置的功放芯片與上分塊I相連，下射頻鏈路安裝腔23內(nèi)設(shè)置的功放芯片與下分塊3相連。
[0013]進一步的，所述上分塊I與下分塊3相背的兩個面上各安裝有一個功放電源板24;上分塊I上的功放電源板與通過絕緣子與上射頻鏈路安裝腔21內(nèi)的功放芯片相連接，下分塊3上的功放電源板與下分塊3通過絕緣子與下射頻鏈路安裝腔23內(nèi)的功放芯片相連接。
[0014]進一步的，所述的波導(dǎo)微帶過渡和微帶波導(dǎo)過渡都由石英介質(zhì)基板微帶探針構(gòu)成。
[0015]進一步的，所述的微帶探針為石英介質(zhì)基板微帶探針。
[0016]進一步的，所述的功放芯片上還設(shè)有多個用于消除電源干擾的旁路濾波電容。
[0017]進一步的，所述的輸入波導(dǎo)30、輸出波導(dǎo)32、輸入波導(dǎo)負載31和輸出波導(dǎo)負載33內(nèi)都帶有用于實現(xiàn)阻抗匹配的階梯凸臺。
[0018]本實用新型采用上述技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)而言所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0019]功放模塊的輸入、輸出均采用具有隔離度的波導(dǎo)H面功率合成器，使得該模塊具有較好的輸入、輸出端口駐波特性;波導(dǎo)H面功率合成器兩輸出支路之間相位差為90°，通過對稱的設(shè)計實現(xiàn)了一種平衡放大器，進一步改善了功放模塊的端口駐波特性，方便基于該模塊繼續(xù)進行功率合成。
[0020]該功放模塊中的四個功放芯片采用立體分布的方式，在方便模塊內(nèi)四個功放單片散熱的基礎(chǔ)上，提高了功放模塊的輸出功率密度。
[0021]波導(dǎo)H面功率合成器采用矩形階梯臺階實現(xiàn)阻抗匹配的方式，方便輸入、輸出波導(dǎo)H面功率合成器的加工。
[0022]波導(dǎo)-微帶過渡探針采用石英作為介質(zhì)基板，基于薄膜的加工技術(shù)實現(xiàn)了高精度的微帶探針，減小了波導(dǎo)-微帶過渡的插損;石英介質(zhì)基板不易產(chǎn)生形變，使得該模塊具有高的工作可靠性。
[0023]該功放模塊結(jié)構(gòu)緊湊、合成效率高、微波輻射小、易于各個單片的散熱。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的俯視的爆炸圖；
[0025]圖2是本實用新型的左右旋轉(zhuǎn)并倒置的爆炸圖；
[0026]圖3為以下波導(dǎo)為例示意上、下射頻鏈路安裝腔的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖4是本實用新型的下射頻鏈路安裝腔內(nèi)的功放芯片和微帶探針安裝示意圖；
[0028]圖5是本實用新型的上射頻鏈路安裝腔內(nèi)的功放芯片和微帶探針安裝示意圖；
[0029]圖6是本實用新型的波導(dǎo)輸出口和波導(dǎo)負載輸入端口的位置示意圖圖；
[0030]圖7是本實用新型的波導(dǎo)輸出端口和波導(dǎo)負載輸出端口的位置示意圖；
[0031 ]圖8是本實用新型的微波信號流向示意圖；
[0032]圖9是本實用新型的最優(yōu)排列安裝方式示意圖；
[0033]圖10是本實用新型的等效電路原理圖。
[0034]附圖標記說明:上分塊1、中分塊2、下分塊3、第一輸入波導(dǎo)槽4、第一輸出波導(dǎo)負載槽5、第二輸入波導(dǎo)槽6、第二輸出波導(dǎo)負載槽7、第二輸出波導(dǎo)槽8、第二輸入波導(dǎo)負載槽9、第一輸出波導(dǎo)槽1、第一輸入波導(dǎo)負載槽11、輸入波導(dǎo)口 12、輸出波導(dǎo)口 14、波導(dǎo)負載入口13、波導(dǎo)負載出口 15、波導(dǎo)微帶過渡18、微帶波導(dǎo)過渡19、上射頻鏈路安裝腔21、下射頻鏈路安裝腔23、輸入波導(dǎo)H面功率合成器26、輸出波導(dǎo)H面功率合成器27、輸入T形結(jié)28、輸出T形結(jié)29、輸入波導(dǎo)30、輸出波導(dǎo)負載33、輸出波導(dǎo)32、輸入波導(dǎo)負載31。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0036]如圖1、圖2、圖8所示，本實用新型為一種Ka頻段波導(dǎo)內(nèi)空間功率合成器，包括三個由上到下依次平行設(shè)置的上分塊1、中分塊2和下分塊3;上分塊1、中間分塊2與下分塊3通過銷釘定位并利用螺釘緊固在一起。上分塊I的下表面設(shè)有第一輸入波導(dǎo)槽4、第一輸出波導(dǎo)負載槽5，下分塊3的上表面設(shè)有第一輸出波導(dǎo)槽10、第一輸入波導(dǎo)負載槽11，中間分塊2上表面設(shè)有第二輸入波導(dǎo)槽6、第二輸出波導(dǎo)負載槽7，中間分塊2的下表面設(shè)有第二輸出波導(dǎo)槽8、第二輸入波導(dǎo)負載槽9，第一輸入波導(dǎo)槽4和第二輸入波導(dǎo)槽6扣合后形成封閉的輸入波導(dǎo)30，第一輸出波導(dǎo)負載槽5和第二輸出波導(dǎo)負載槽7扣合后形成封閉的輸出波導(dǎo)負載33，第一輸出波導(dǎo)槽10和第二輸出波導(dǎo)槽8扣合后形成封閉輸出波導(dǎo)32，第一輸入波導(dǎo)負載槽11和第二輸入波導(dǎo)負載槽9扣合后形成封閉的輸入波導(dǎo)負載31;
[0037]如圖8所示，在輸入波導(dǎo)30、輸入波導(dǎo)負載31之間位于中間分塊2的上開有用于將信號一分二的開口，該開口位于輸入波導(dǎo)30和輸入波導(dǎo)負載31的中部，輸入波導(dǎo)30、