CN109768362B - 一种八路微带-矩形波导功率合成器 - Google Patents

Abstract

为克服传统功率合成器各输入端口隔离度及匹配性能不太理想，无法满足应用需求的问题，本发明提出了一种八路微带‑矩形波导功率合成器，由两个九端口网络E和一个三端口网络D级联而成；每个网络E由两个三端口网络A、一个四端口网络B和一个五端口网络C级联而成。本发明采用输入微带线和矩形波导两种类型传输线，前级馈电端采用输入微带线，尺寸紧凑且降低了辐射损耗，后级合成采用压缩矩形波导，保证了功率容量以及传输效率，前后级协同实现了合成器的小型化，确保结构紧凑及高功率容量、高隔离度、高传输效率。

Description

一种八路微带-矩形波导功率合成器

技术领域

本发明涉及一种八路微带-矩形波导功率合成器。

背景技术

随着固态有源电路的不断发展，单个功率放大器产生的功率逐渐从低频向高频，从小功率到大功率不断发展。在实际应用过程中，为了增加有源模块的输出功率，通常需要将多个功放器件进行功率合成。各输入端口间的高隔离度及输入端口的良好匹配特性，可以提高合成稳定性，降低有源器件的串扰，避免有源振荡等不稳定情形。然而，传统的功率合成器各输入端口间隔离度及匹配性能通常都不太理想，无法满足应用需求。

发明内容

为了克服传统功率合成器各输入端口隔离度及匹配性能不太理想，无法满足应用需求的技术问题，本发明提出了一种八路微带-矩形波导功率合成器。

本发明的技术方案是：

一种八路微带-矩形波导功率合成器，其特殊之处在于：由两个九端口网络E和一个三端口网络D级联而成；

每个网络E由两个三端口网络A、一个四端口网络B和一个五端口网络C级联而成；

每个网络A包括：

第一输入矩形波导、设置在第一输入矩形波导腔体内并紧贴腔体宽边底面的PCB介质板，设置在PCB介质板上的两条输入微带线，所述两条输入微带线沿所述第一输入矩形波导的传输方向延伸，构成两个屏蔽带线输入端口；两条输入微带线之间设有多个隔离电阻，多个隔离电阻两侧均分别通过金属线与所述两条输入微带线相连；多个隔离电阻沿所述第一输入矩形波导的传输方向间隔排布；在隔离电阻和两条输入微带线之间的空间处设置有金属隔板；两条输入微带线末端连接有与PCB介质板等高的介质矩形波导；介质矩形波导经过至少三级窄边依次变大的E面，过渡至第一输出矩形波导，第一输出矩形波导的输出端口作为网络A的输出端口；

每个网络B包括：

间距设置的第二输入矩形波导和第三输入矩形波导；第二输入矩形波导和第三输入矩形波导沿传输方向H面合成为宽边大于单个输入矩形波导宽边两倍的第一矩形波导腔；所述第一矩形波导腔宽边外侧面接有第四矩形波导，第四矩形波导的宽边方向与所述第一矩形波导腔的传输方向平行；第一矩形波导腔经过至少三级宽边依次变小的H面，过渡至第二输出矩形波导；

每个网络C包括：

第五输入矩形波导、第三输出矩形波导、第四输出矩形波导、第一微带输出端口、第二微带输出端口、第三微带输出端口和第四微带输出端口；

第五输入矩形波导经过至少三级E面过渡结构，功分至第三输出矩形波导和第四输出矩形波导；第三输出矩形波导和第四输出矩形波导分别功分至第一、二微带输出端口和第三、四微带输出端口；

两个网络A的第一输出矩形波导分别与一个网络B的第二输入矩形波导、第三输入矩形波导连接，网络C的第五输入矩形波导与网络B的第四矩形波导连接，从而构成一个网络E；

网络D包括：

间距设置的第六输入矩形波导和第七输入矩形波导；第六输入矩形波导和第七输入矩形波导沿传输方向E面合成为窄边大于单个输入矩形波导窄边两倍的第二矩形波导腔；在第二矩形波导腔的起始端中间插入有与第二矩形波导腔宽边底面平行的表面镀有电阻膜的陶瓷片；陶瓷片的长度不小于-ln(0.5)/α，α为电场衰减常数；

两个网络E中网络B的第二输出矩形波导分别与网络D的第六输入矩形波导和第七输入矩形波导相连，构成所述八路微带-矩形波导功率合成器。

进一步地，网络B中的第二输入矩形波导、第三输入矩形波导、第四矩形波导均是窄边压缩矩形波导。

进一步地，所述陶瓷片的厚度小于0.5毫米。

进一步地，所述陶瓷片的厚度为0.254毫米。

进一步地，网络A中的介质矩形波导经过四级窄边依次变大的E面，过渡至第一输出矩形波导；网络B中的第一矩形波导腔经过四级宽边依次变小的H面，过渡至第二输出矩形波导。

进一步地，所述隔离电阻至少有三个。

进一步地，陶瓷片由氧化铝、氧化铍或氮化铝制成。

进一步地，所述电阻膜由氧化钽制成。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用输入微带线和矩形波导两种类型传输线，前级馈电端采用输入微带线，尺寸紧凑且降低了辐射损耗，后级合成采用压缩矩形波导，保证了功率容量以及传输效率，前后级协同实现了合成器的小型化，确保结构紧凑及高功率容量、高隔离度、高传输效率。

2、网络A实现第一级微带功率合成，通过多个隔离电阻保证高隔离度，在拓展隔离带宽的同时，各级隔离电阻分担吸收非理想功率合成时的不平衡功率，降低了单个隔离电阻的功率压力，提高了第一级微带功率合成的稳定性；采用金属隔板可以抑制两路合成矩形波导腔中出现的谐振，改善输入、输出驻波和隔离度；介质矩形波导经过至少三级窄边依次变大E面过渡至第一输出矩形波导，能够实现不小于百分之二十的-20db匹配带宽。

3、网络B不同于传统三维魔T结构，可以在较小的尺寸下实现两输入端口的匹配和隔离；网络C为波导垂直馈电的波导-微带四路功分，尺寸紧凑，具有较高的功率容量；网络组合模型BCD实现第二级四路功率合成，E面和H面合成同时进行，减小了纵向长度，采用矩形微带组合结构和镀有电阻膜的陶瓷片实现了第二级H面和E面功率合成的高隔离度，同时保证了结构的紧凑。

4、网络B中的第二输入矩形波导、第三输入矩形波导、第四矩形波导均是窄边压缩矩形波导，使得结构更紧凑。

5、陶瓷片的厚度小于0.5毫米(最佳为0.254毫米)，能够实现两路的高隔离度，同时不影响合成效率。

附图说明

图1为本发明八路微带-矩形波导功率合成器拓扑结构；

图2为各端口模式网络级联完成后外部端口编号示意。

图3为本发明八路微带-矩形波导功率合成器的结构示意图；

图4为图3的爆炸视图；

图5为图3所示八路微带-矩形波导功率合成器的优化S参数分布图；

图6为单个网络A(H面两路微带-矩形波导合成器)的透视图；

图7为图6所示网络A的爆炸图；

图8为图6所示网络A的俯视图；

图9为图6所示网络A的内腔结构示意图；

图10为图9的爆炸图；

图11为图6所示单个网络A的优化S参数；

图12为图6所示单个网络A没有金属屏蔽墙时的S参数；

图13为四个图6所示的单个网络A组装后的示意图；

图14为图13分层拆解后的爆炸视图；

图15为网络B的结构示意图；

图16为网络C的结构示意图；

图17为BC网络组合模型的结构示意图；

图18为图17所示BC网络组合模型S参数分布；

图19为网络D的结构示意图(E面两路高隔离度功率合成器)；

图20为图19中E处放大图；

图21为网络D两输入端口平衡激励时场分布及电阻隔膜表面边界条件；

图22为网络D两输入端口非平衡(反对称)激励时场分布及电阻隔膜表面边界条件；

图23为网络D的端口1激励时，电阻隔膜上下两侧腔体内功率沿传输方向变化曲线；

图24为网络D的端口1激励时，电阻隔膜上下两侧电流密度及总电流密度沿传输方向变化曲线；

图25为电阻隔膜长度为15mm时网络D的S参数分布；

图26为单个网络E的结构示意图(四路高隔离功率合成器)；

图27为图26所示单个网络E的S参数分布；

图28为本发明八路微带-矩形波导功率合成器的合成端口驻波及功率分配系数；

图29为本发明八路微带-矩形波导功率合成器的输入端口驻波及各输入端口间隔离度；

图30为本发明八路微带-矩形波导功率合成器的合成端口和侧面隔离端口(H面隔离网络)间耦合系数。

附图标记说明：

图1中标号说明：

1,2,4,5表示网络A的输入端口，3,6表示网络A的输出端口；7,8表示B的输入端口，10表示B的输出端口，9表示B的隔离端口；11表示网络C的矩形端口，12,13,14,15表示网络C的输出端口；

八路合成器拓扑结构可看作，两个A、一个B和一个C组成网络E，两个网络E和一个网络D组成八路合成器的最终拓扑结构。

图2中标号说明：

图2给出了各网络级联后外部端口编号：端口P1-P8代表8个输入端口，端口P9-P12和端口P14-P17代表8个隔离端口，端口P13代表输出端口。

图4中标号说明：

P1～P17为代表八路合成器中的17个外部端口，与图2中的17个外部端口标号一一对应。

图7、9、10中标号说明：

101-隔离电阻，102-输入微带线，103-PCB介质板，104-第一输入矩形波导，105-第一输入矩形波导腔体，106-隔离电阻和两条输入微带线之间的空间，107-介质矩形波导，108-金属隔板，109-第一输出矩形波导；

图15中标号说明：

21-第二输入矩形波导，22-第三输入矩形波导，23-第一矩形波导腔，24-第四矩形波导，25-第二输出矩形波导；

图16中标号说明：

31-第一微带输出端口，32-第二微带输出端口，33-第五输入矩形波导，34-第四输出矩形波导，35-第三输出矩形波导，36-第三输出矩形波导，37-第四微带输出端口；

图19中标号说明：

41-陶瓷片，42-第六输入矩形波导，43-第七输入矩形波导，44-第二矩形波导腔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

本发明所提供的八路微带-矩形波导功率合成器，有八个微带输入端口、八个微带匹配端口和一个矩形输出端口，合计共十七个端口；该八路合成器设计步骤可归纳如下：

(1)、根据八路微带-矩形波导功率合成器设计要求，确定合成器布局。

该八路微带-矩形波导功率合成器各端口间的耦合关系可用维度17×17的S参数散射矩阵来表示。参见图1、图2、图3和图4，该八路微带-矩形波导功率合成器具体由四个三端口网络A、两个四端口网络B、两个五端口网络C和一个三端口网络D级联组合而成。

(2)、根据合成器布局及图1所示拓扑结构，对组成合成器的各多端口网络进行建模。

网络A、网络B、网络C和网络D的S参数矩阵如下所示：

(2.1)网络A建模

单个网络A用于实现H面第一级两路微带-矩形波导高隔离度功率合成，单个网络A的结构及端口布局如图6～10所示，包括第一输入矩形波导104、设置在第一输入矩形波导腔体105内并紧贴腔体宽边底面的PCB介质板103，设置在PCB介质板103上的两条输入微带线102，这两条输入微带线102沿第一输入矩形波导104的传输方向延伸，构成两个屏蔽带线输入端口P1、P2；两条输入微带线102之间设有三个隔离电阻101，三个隔离电阻101两侧均分别通过金属线与两条输入微带线102相连；三个隔离电阻101沿第一输入矩形波导104的传输方向间隔一定距离(最小间隔要大于中间金属隔板的宽度)排布，以保证两条输入微带线102间的高隔离度；两条输入微带线102不能相交，平行设置以保证较好的对称性。

第一输入矩形波导腔体105中的两条输入微带线102合成时，两条输入微带线102与第一输入矩形波导腔体105组成的双微带传输线易激励起高次模式引起谐振，谐振的出现会产生两点不利影响：一是使合成器驻波及隔离度S参数曲线在谐振点处畸变；二是使工作带宽内合成器驻波及隔离度S参数曲线整体性能变差。为抑制双微带传输线中高次模式的激励，本发明在两条输入微带线之间除隔离电阻及与隔离电阻相连的金属线所占区域，沿微带线传输方向设置金属隔板，以破坏激励高次模式所需的边界条件，抑制可能出现的腔体谐振。

两条输入微带线102末端连接有与PCB介质板103等高的介质矩形波导107；介质矩形波导107经过至少三级窄边依次变大的E面，过渡至第一输出矩形波导109，两条输入微带线102中的准TEM模式被合成为介质矩形波导107及第一输出矩形波导109中的TE₁₀模式，至此实现了两路微带-矩形波导功率合成。

网络A的S参数分布图如图11所示，腔体谐振模式对S参数影响如图12所示。八路合成器中包含四个网络A，四个网络A的在八路合成中的总布局如图13和14所示。

(2.2)网络BC组合建模

网络B设计原理：

网络B的散射矩阵与传统魔T的S参数矩阵相同，用来实现H面第二级两路功率合成。因为传统魔T难以满足尺寸要求，因此本发明在设计中所采用的矩形波导传输线全部为窄边压缩的低阻抗波导传输线(即窄边压缩矩形波导)，在尺寸尽可能小的情况前提下保证了合成的效率和功率容量。魔T和端口作为功率合成的输出端口，魔T差端口作为功率合成的隔离端口，魔T的隔离端口为矩形端口，需接矩形匹配负载，保证不平衡激励时的能量吸收。为保证不小于20％的带宽，矩形匹配负载长度通常不小于一个波长，所以矩形匹配负载的引入会大大增加合成器的三维尺寸。

基于上述原理设计的网络B的结构如图15所示，包括：间隔设置的第二输入矩形波导21和第三输入矩形波导22；第二输入矩形波导21和第三输入矩形波导22沿传输方向H面合成为宽边大于单个输入矩形波导宽边两倍的第一矩形波导腔23；第一矩形波导腔23宽边外侧面接有第四矩形波导24，第四矩形波导24的宽边方向与第一矩形波导腔23的传输方向平行；第一矩形波导腔23经过至少三级宽边依次变小的H面，过渡至第二输出矩形波导25；第二输入矩形波导25、第三输入矩形波导22、第四矩形波导24均是窄边压缩矩形波导，使得结构更紧凑。

网络C设计原理：

网络C用于实现低剖面紧凑矩形波导-微带四路功率分配，网络C的矩形端口与网络B的魔T差端口连接，保证了合成器的紧凑低剖面特性，不平衡激励时传输到隔离端口的能量将被平均分配到网络C中的四个微带端口中，微带端口接匹配电阻吸收能量。

基于上述原理设计的网络C的结构如图16所示，包括：第五输入矩形波导33、第三输出矩形波导35、第四输出矩形波导34、第一微带输出端口31、第二微带输出端口32、第三微带输出端口36和第四微带输出端口37；第五输入矩形波导33经过至少三级E面过渡结构，功分至第三输出矩形波导35和第四输出矩形波导34；第三输出矩形波导35和第四输出矩形波导34分别功分至第一、二微带输出端口31、32和第三、四微带输出端口36、37。

网络BC的组合模型如图17所示，网络C的第五输入矩形波导33与网络B的第四矩形波导22连接，构成网络BC组合模型，该网络BC组合模型的S参数分布如图18所示，它实现了8.2-10.7GHz范围内的高隔离度功率合成(隔离度大于20dB，驻波优于-20dB，合成损耗小于0.02dB)。

网络BC组合模型用于实现H面第二级紧凑低剖面高隔离度功率合成。

(2.3)网络D建模

网络D用于实现E面两路高隔离度功率合成，其结构如图19所示。网络D包括间隔设置的第六输入矩形波导42和第七输入矩形波导43；第六输入矩形波导42和第七输入矩形波导43沿传输方向E面合成为窄边大于第六、第七输入矩形波导窄边两倍的第二矩形波导腔44；在第二矩形波导腔44的起始端中间插入有与第二矩形波导腔宽边底面平行的表面镀有氧化钽电阻膜的陶瓷片41，且陶瓷片41与第六输入矩形波导42和第七输入矩形波导43的末端均连接；陶瓷片41可以为氧化铝、氧化铍、氮化铝等材料制成；为实现两路的高隔离度，同时不影响合成效率，陶瓷片的厚度小于0.5毫米，最佳为0.254毫米。

用镀有氧化钽电阻膜的氮化铝陶瓷片实现高隔离度功率合成的原理概括如下：

如图21所示，当端口port1和port2注入TE₁₀模式幅值和电场方向相同时，输入功率从端口port3中输出，此时合成器工作状态与传统E面功率合成器相同。电阻膜位置为等效电壁(PEC)，它两侧所激励电流幅度相同、方向相反，互相抵消后电阻薄膜上的总电流为0，电阻膜上没有功率耗散。

如图22所示，当端口port1和port2注入TE₁₀模式幅值相同、电场方向相反时，电阻膜位置为等效磁壁(PMC)，它两侧所激励电流幅度相同、方向相同，两侧电流叠加后，在电阻膜上产生功率耗散。合理设置电阻膜的电阻率和尺寸，可以使两输入端口port1和port2中输入能量全部在电阻膜上耗散。

根据以上两种工作模式，可以推算出网络D的S参数矩阵。

沿波导传输方向，电阻膜起始位置为z＝0，结束位置为z＝z₀。理想工作状态，端口port1激励，z＝0时，P_lower(z＝0)＝0，z＝z₀时，P_upper(z＝z₀)＝P_lower(z＝z₀)＝0.25P_upper(z＝0)，即在z＝z₀时，电阻膜上侧电场等于电阻膜下侧电场，且电场方向相同，电阻膜上总电流密度为0，电阻膜上不再有能量消耗。P_out＝0.5P_upper(z＝0)，即一半的能量在合成端口中输出，所以S₁₃和S₂₃幅值为

综上，当端口port1激励时，电阻膜上下两侧腔体内功率分布如图23所示。

设电阻膜上侧电流密度在z＝0处为J_upper(z＝0)，电场衰减常数为α，则电阻膜上侧电流密度J_upper(z)与z的变化关系如式(1)所示，电阻膜下侧电流密度J_lower(z)与z变化关系如式(2)所示，电阻膜上总电流密度J_total(z)如式(3)所示。综上，电阻膜上下两侧电流密度及电阻膜总电流密度如图24所示。

理想情况下端口port1注入能量时，一半的能量被电阻膜吸收，一半的能量在合成端口port3中输出。从z＝0至z＝z₀，电阻膜吸收一半注入能量，在z＝z₀处电阻膜总电流密度为0，根据式(3)可推算出z₀＝-ln(0.5)/α。综上，插入表面镀有电阻膜的陶瓷片的长度不能小于-ln(0.5)/α，以保证一半的注入能量被吸收，实现输入端口的匹配及输入端口间的隔离。

由图24可得，电阻膜总电流密度J_total(z)始终小于电阻膜上侧电流密度J_upper(z)，用z＝0至z＝z₀的总电流密度除以z＝0总电流密度，对商的平方在0至z₀上积分后求平均，可以得到带有电阻膜的矩形波导损耗能量与常规矩形波导在波导壁具有与电阻膜相同衰减常数时损耗能量之比，该比值命名为平均能量损耗因子F_a，F_a＝0.3942，如式(4)所示。

根据常规波导传输损耗公式，容易求得常规矩形波导损耗能量，结合损耗因子，可以得到端口port1注入能量，电阻膜保证理想隔离合成时，电阻膜上损耗能量P_diss与工作频率、电阻膜尺寸、矩形波导尺寸及电阻膜方阻值之间的关系表达式，如式(5)所示。式(5)中R_s为电阻膜表面方阻值，y为电阻膜长度，η为波导中媒质阻抗，a和b分别为输入矩形波导宽边和窄边尺寸，f和f_c分别为矩形波导中传输微波的频率和TE₁₀模式的截止频率，损耗能量P_diss的单位为dB。

J_upper(z)＝J_upper(z＝0).e^-αz (1)

J_lower(z)＝J_upper(z＝0).(1-e^-αz) (2)

J_total(z)＝J_upper(z＝0).(2e^-αz-1) (3)

理想功率合成时，电阻膜吸收功率为注入功率的二分之一，即功率损耗P_diss＝3dB。第六输入矩形波导和第七输入矩形波导尺寸为a＝22.86mm,b＝5.08mm，根据式(5)，可得不同工作频率下电阻膜表面方阻值R_s与电阻膜长度y之间的关系表达式：

9GHz：R_sy＝1843Ω.mm，10GHz：R_sy＝2104Ω.mm

11GHz：R_sy＝2290Ω.mm，12GHz：R_sy＝2453Ω.mm

设R_s＝150Ω,可得y＝12.3mm(9GHz)、y＝14.0mm(10GHz)、y＝15.3mm(11GHz)、y＝16.3mm(12GHz)。根据设计要求，合成器工作频率为8-10GHz，为保留一定的带宽设计余量，选择电阻膜长度为y＝15mm，该长度略大于10GHz所要求的y＝14mm。在三维电磁软件中对带有电阻膜的两路合成器进行仿真，结果如图25所示，在7.8-10.8GHz范围内，两输入端口驻波小于-20dB，输入端口间隔离度大于20dB，输入端口至输出端口间传输系数约为-3dB，与理论计算符合较好。事实上，根据仿真结果在尺寸允许的情况下，将电阻膜长度(等于陶瓷片长度)在理论值基础上再增加40％，可将带内隔离度从20dB提升至25dB以上。但电阻膜的长度增加可能会引起更多损耗，使合成效率降低，因此最优隔膜长度需结合实验数据最终确定。

(2.4)网络E建模

将两个网络A(H面两路微带-矩形波导功率合成器)和一个网络组合模型BC(由一个网络B和一个网络C级联组合而成的H面两路功率合成器)级联构成网络E(四路功率合成器)，如图26所示。

网络E的优化S参数分布如图27所示，网络E可在8.0-10.3GHz范围内实现小于-20dB的输入端口反射和大于20dB的输入端口间隔离度。

(2.5)网络F建模

网络F为本发明最终所要得到的八路微带-矩形波导功率合成器，将网络E、网络D级联组合后就能形成网络F，网络F的结构如图1、图2、图3所示。对于建模后的八路微带-矩形波导功率合成器(即网络F)，从整体上看，四个H面两路微带-矩形波导合成器(网络A)实现第一级两路微带至矩形波导功率合成，第二级四路功率合成器(网络组合模型BCD)先将四路矩形波导合成至两个H面过模矩形波导中，再将两个过模矩形波导阻抗变换至高次模截止的矩形波导中，在H面功率合成的阻抗变换段上，同时进行第二级E面功率合成。为保证E面合成隔离度，将网络D中表面镀有电阻膜的陶瓷片部分插入至第二级H面四路功率合成器(网络组合模型BCD)后端阻抗变换段中；为保证H面功率合成隔离度，在H面功率合成设置了H面隔离网络(波导魔T与压缩波导-四路微带功分器的组合)。

八路微带-矩形波导功率合成器是由各网络组合而成的，组合建模后的八路微带-矩形波导功率合成器在8-10GHz范围内，各端口驻波小于-10dB，输入端口间隔离度大于10dB。

对建模的八路微带-矩形波导功率合成器进行再优化，优化目标为：8-10GHz范围内输入及合成端口驻波小于-20dB，输入端口间隔离度大于20dB，功率合成插损小于0.2dB。

八路微带-矩形波导功率合成器优化S参数如图28、图29、图30所示，在7.85-10GHz范围内，八个微带输入端口驻波及合成端口驻波小于-20dB，输入端口间隔离度大于20dB，合成端口功率分配损耗约为0.2dB。

Claims (8)

1.一种八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：由两个九端口网络E和一个三端口网络D级联而成；

每个网络E由两个三端口网络A、一个四端口网络B和一个五端口网络C级联而成；

每个网络A包括：

第一输入矩形波导(104)、设置在第一输入矩形波导腔体(105)内并紧贴腔体宽边底面的PCB介质板(103)，设置在PCB介质板(103)上的两条输入微带线(102)，所述两条输入微带线(102)沿所述第一输入矩形波导(104)的传输方向延伸，构成两个屏蔽带线输入端口；两条输入微带线(102)之间设有多个隔离电阻(101)，多个隔离电阻(101)两侧均分别通过金属线与所述两条输入微带线(102)相连；多个隔离电阻(101)沿所述第一输入矩形波导(104)的传输方向间隔排布；在隔离电阻(101)和两条输入微带线(102)之间的空间(106)处设置有金属隔板(108)；两条输入微带线(102)末端连接有与PCB介质板(103)等高的介质矩形波导(107)；介质矩形波导(107)经过至少三级窄边依次变大的E面，过渡至第一输出矩形波导(109)，第一输出矩形波导(109)的输出端口作为网络A的输出端口；

每个网络B包括：

间距设置的第二输入矩形波导(21)和第三输入矩形波导(22)；第二输入矩形波导(21)和第三输入矩形波导(22)沿传输方向H面合成为宽边大于单个输入矩形波导宽边两倍的第一矩形波导腔(23)；所述第一矩形波导腔(23)宽边外侧面接有第四矩形波导(24)，第四矩形波导(24)的宽边方向与所述第一矩形波导腔(23)的传输方向平行；第一矩形波导腔(23)经过至少三级宽边依次变小的H面，过渡至第二输出矩形波导(25)；

每个网络C包括：

第五输入矩形波导(33)、第三输出矩形波导(35)、第四输出矩形波导(34)、第一微带输出端口(31)、第二微带输出端口(32)、第三微带输出端口(36)和第四微带输出端口(37)；

第五输入矩形波导(33)经过至少三级E面过渡结构，功分至第三输出矩形波导(35)和第四输出矩形波导(34)；第三输出矩形波导(35)和第四输出矩形波导(34)分别功分至第一、二微带输出端口(31、32)和第三、四微带输出端口(36、37)；

两个网络A的第一输出矩形波导(109)分别与一个网络B的第二输入矩形波导(21)、第三输入矩形波导(22)连接，网络C的第五输入矩形波导(33)与网络B的第四矩形波导(24)连接，从而构成一个网络E；

网络D包括：

间距设置的第六输入矩形波导(42)和第七输入矩形波导(43)；第六输入矩形波导(42)和第七输入矩形波导(43)沿传输方向E面合成为窄边大于单个输入矩形波导窄边两倍的第二矩形波导腔(44)；在第二矩形波导腔(44)的起始端中间插入有与第二矩形波导腔宽边底面平行的表面镀有电阻膜的陶瓷片(41)；陶瓷片(41)的长度不小于-ln(0.5)/α，α为电场衰减常数；

两个网络E中网络B的第二输出矩形波导分别与网络D的第六输入矩形波导和第七输入矩形波导相连，构成所述八路微带-矩形波导功率合成器。

2.根据权利要求1所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：网络B中的第二输入矩形波导(21)、第三输入矩形波导(22)、第四矩形波导均是窄边压缩矩形波导。

3.根据权利要求1或2所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：所述陶瓷片(41)的厚度小于0.5毫米。

4.根据权利要求3所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：所述陶瓷片(41)的厚度为0.254毫米。

5.根据权利要求3所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：网络A中的介质矩形波导(107)经过四级窄边依次变大的E面，过渡至第一输出矩形波导(109)；网络B中的第一矩形波导腔经过四级宽边依次变小的H面，过渡至第二输出矩形波导。

6.根据权利要求5所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：所述隔离电阻(101)至少有三个。

7.根据权利要求1或2所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：陶瓷片(41)由氧化铝、氧化铍或氮化铝制成。

8.根据权利要求7所述的八路微带-矩形波导功率合成器，其特征在于：所述电阻膜由氧化钽制成。

Images