CN114865260A - 一种应用于q/v频段的功率合成器 - Google Patents

一种应用于q/v频段的功率合成器 Download PDF

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蓝永海
贾鹏程
孔翔鸣
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Abstract

本发明公开了一种应用于Q/V频段的功率合成器，包括第一功分器、第二功分器、第三功分器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第一合成器、第二合成器以及第三合成器；第一功分器分别与第二功分器、第三功分器连接；第二功分器分别与第一功率放大器、第二功率放大器连接；第三功分器分别与第三功率放大器、第四功率放大器连接；第一功率放大器与第二合成器连接；第二功率放大器与第二合成器连接；第三功率放大器与第三合成器连接；第四功率放大器与第三合成器连接；第一合成器分别与第二合成器、第三合成器连接。本发明在Q/V频段以更紧凑的设计结构实现高效的四路功率合成，可以广泛应用于功率合成技术领域。

Description

一种应用于Q/V频段的功率合成器
技术领域
本发明涉及功率合成技术领域，尤其涉及一种应用于Q/V频段的功率合成器。
背景技术
随着军用或商用通信雷达系统对固态放大器输出功率的要求越来越高，为进一步获得更高的输出功率从而满足这些系统的需求，现在的发展趋势主要通过两个方向推进，其一是提高单一固态功率器件或真空功率器件的输出功率，其二是采用功率合成技术将多路功率器件的输出功率合成，得到更大的输出功率。针对第二种方向，在已有功率合成方式中，相对于芯片级或电路级的平面功率合成形式，空间功率合成形式因其放大器尺寸和合成效率不会随合成路数的增加而显著增加，为了获得更大功率和高集成度，基于波导的空间功率合成技术得到了广泛的应用。
但当应用频段到Q/V甚至更高时，基于波导的空间功率合成技术也存在波导腔体缩小、内部空间有限，导致在技术层面无法进行多路功率合成；如何解决上述弊端是当前急需解决的技术问题。
发明内容
为至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种应用于Q/V频段的功率合成器。
根据本发明实施例的第一方面，一种应用于Q/V频段的功率合成器，包括：第一功分器、第二功分器、第三功分器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第一合成器、第二合成器以及第三合成器；所述第一功分器与所述第二功分器连接；所述第一功分器与所述第三功分器连接；所述第二功分器与所述第一功率放大器连接；所述第二功分器与所述第二功率放大器连接；所述第三功分器与所述第三功率放大器连接；所述第三功分器与所述第四功率放大器连接；所述第一功率放大器与所述第二合成器连接；所述第二功率放大器与所述第二合成器连接；所述第三功率放大器与所述第三合成器连接；所述第四功率放大器与所述第三合成器连接；所述第二合成器与所述第一合成器连接；所述第三合成器与所述第一合成器连接。
进一步，所述第一功分器和所述第一合成器采用H面T型结。
进一步，所述第二功分器、所述第三功分器、所述第二合成器和所述第三合成器采用E面T型结。
进一步，所述第一功率放大器通过波导转换探针分别与所述第二功分器、所述第二合成器连接；所述第二功率放大器通过波导转换探针分别与所述第二功分器、所述第二合成器连接。
进一步，所述第三功率放大器通过波导转换探针分别与所述第三功分器、所述第三合成器连接；所述第四功率放大器通过波导转换探针分别与所述第三功分器、所述第三合成器连接。
本发明的有益效果是可以在Q/V频段以更紧凑的设计结构实现高效的四路功率合成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1是本发明实施例提供的基础原理图；
图2是本发明实施例提供的结构图A；
图3是本发明实施例提供的结构图B；
图4是本发明实施例提供的仿真结果展示图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参照图1所示，展示的是根据本发明实施例提供的基础原理图，包括：第一功分器1011、第二功分器1012、第三功分器1013、第一功率放大器1021、第二功率放大器1022、第三功率放大器1023、第四功率放大器1024、第一合成器1031、第二合成器1032以及第三合成器1033；所述第一功分器1011与所述第二功分器1012连接；所述第一功分器1011与所述第三功分器1013；所述第二功分器1012与所述第一功率放大器1021连接；所述第二功分器1012与所述第二功率放大器1022连接；所述第三功分器1013与所述第三功率放大器1023连接；所述第三功分器1013与所述第四功率放大器1024连接；所述第一功率放大器1021与所述第二合成器1032连接；所述第二功率放大器1022与所述第二合成器1032连接；所述第三功率放大器1023与所述第三合成器1033连接；所述第四功率放大器1024与所述第三合成器1033连接；所述第二合成器1032与所述第一合成器1031连接；所述第三合成器1033与所述第一合成器1031连接。
参照图2所示，展示的是根据本发明实施例提供的结构图A，除图1所表述的连接关系以外，结构图A展示了第一功分器1011和所述第一合成器1031采用的H面T型结的结构；第二功分器1012、所述第三功分器1013、所述第二合成器1032和所述第三合成器1033采用的E面T型结的结构。第一功率放大器1021通过波导转换探针201分别与所述第二功分器1012、所述第二合成器1032连接；所述第二功率放大器1022通过波导转换探针201分别与所述第二功分器1012、所述第二合成器1032连接。第三功率放大器1023通过波导转换探针201分别与所述第三功分器1013、所述第三合成器1033连接；所述第四功率放大器1024通过波导转换探针201分别与所述第三功分器1013、所述第三合成器1033连接；整体上可以理解为由两个底件、两个中间件形成封闭的矩形波导、输入输出波导H面T型结合成器、输入输出E波导T型结以及波导-微带探针过渡组成；并且，图2中所示的放大单元即本申请所表述的功率放大器。
参照图3所示，展示的是根据本发明实施例提供的结构图B，图3相对图4从另一个角度展示了第一功分器1011和所述第一合成器1031采用的H面T型结的结构以及第二功分器1012、所述第三功分器1013、所述第二合成器1032和所述第三合成器1033采用的E面T型结的结构。
参照图4所示，展示的是根据本发明实施例提供的仿真结果展示图，X轴代表频率，单位为Ghz，Y轴代表插入损耗值，单位为dB；本领域在实际应用时，一般以6dB作为标准比对值，由图中展示的曲线可知，插入损耗值最大为0.19dB，远小于0.25dB，完全满足在Q/V频段的使用。
在合理利用本发明实施例的前提下，存在已知的有益效果如下可以在Q/V频段以更紧凑的设计结构实现高效的四路功率合成。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种应用于Q/V频段的功率合成器，其特征在于，包括：第一功分器、第二功分器、第三功分器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第一合成器、第二合成器以及第三合成器；所述第一功分器与所述第二功分器连接；所述第一功分器与所述第三功分器连接；所述第二功分器与所述第一功率放大器连接；所述第二功分器与所述第二功率放大器连接；所述第三功分器与所述第三功率放大器连接；所述第三功分器与所述第四功率放大器连接；所述第一功率放大器与所述第二合成器连接；所述第二功率放大器与所述第二合成器连接；所述第三功率放大器与所述第三合成器连接；所述第四功率放大器与所述第三合成器连接；所述第二合成器与所述第一合成器连接；所述第三合成器与所述第一合成器连接。
2.根据权利要求1所述的应用于Q/V频段的功率合成器，其特征在于，所述第一功分器和所述第一合成器采用H面T型结。
3.根据权利要求1所述的应用于Q/V频段的功率合成器，其特征在于，所述第二功分器、所述第三功分器、所述第二合成器和所述第三合成器采用E面T型结。
4.根据权利要求1所述的应用于Q/V频段的功率合成器，其特征在于，所述第一功率放大器通过波导转换探针分别与所述第二功分器、所述第二合成器连接；所述第二功率放大器通过波导转换探针分别与所述第二功分器、所述第二合成器连接。
5.根据权利要求1所述的应用于Q/V频段的功率合成器，其特征在于，所述第三功率放大器通过波导转换探针分别与所述第三功分器、所述第三合成器连接；所述第四功率放大器通过波导转换探针分别与所述第三功分器、所述第三合成器连接。
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