CN117060038B - 一种新型的大功率一分十二合路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的大功率一分十二合路器，包括圆盘、圆腔盖板、传输耦合内导体组件、输入端耦合导体、7/16同轴接头、波导输出端口和波导器；其中，所述圆盘与圆腔盖板配合，构成的装配体的内腔对应圆腔盖板具有匹配凸台，所述7/16同轴接头位于圆腔盖板最外侧的台阶平面上，并呈环形均匀分布，所述输入端耦合导体位于装配体的内腔中，并与对应的7/16同轴接头连接；所述波导器与圆盘中心位置固定，所述波导输出端口从波导器的一端向内延伸，所述传输耦合内导体组件位于波导器与圆盘连接的位置处。本发明中，解决了大功率信号合路问题，每路输入信号之间相位平衡度好，损耗小，产品一致性好结构简单好装配，稳定的通过万瓦级大功率的工况要求。

Description

一种新型的大功率一分十二合路器

技术领域

本发明涉及工业微波技术领域，尤其涉及一种新型的大功率一分十二合路器。

背景技术

合路器是一种将多路输入信号能量合成一路输出的微波器件，输出端口因为需要承受万瓦级的功率，所以都会采用波导器的方式实现，十二合路器则输入端口的功率则是输出端口功率的十二分之一，所以输入端口一般采用可承受大功率的同轴7/16接头。

采用PCB匹配同轴接头实现的合路器功率容量只能达到0.1KW左右，腔体带状线匹配同轴接头实现的合路器功率容量只能达到1KW左右，如果功率再增加器件就会有打火现象，难以满足通过万瓦级大功率的要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种新型的大功率一分十二合路器，具体技术方案如下：

一种新型的大功率一分十二合路器，包括：

圆盘、圆腔盖板、传输耦合内导体组件、输入端耦合导体、7/16同轴接头、波导输出端口和波导器；

其中，所述圆盘与圆腔盖板配合，构成的装配体的内腔对应圆腔盖板具有匹配凸台，所述7/16同轴接头位于圆腔盖板最外侧的台阶平面上，并呈环形均匀分布，所述输入端耦合导体位于装配体的内腔中，并与对应的7/16同轴接头连接；

所述波导器与圆盘中心位置固定，所述波导输出端口从波导器的一端向内延伸，所述传输耦合内导体组件位于波导器与圆盘连接的位置处，一端穿过所述圆盘，并与所述圆腔盖板固定后接地，另一端伸入所述波导输出端口输出信号。

为了解决可以稳定通过万瓦级大功率的工况要求，故对合路器进行了改进。利用所述圆盘和圆腔盖板配合构成装配体，配合方式采用沉头螺丝。所得装配体具有内腔，所述圆腔盖板侧面上的凸台伸入内腔中构成匹配凸台。所述匹配凸台的作用时是为了匹配输入端到输出端的阻抗，通过调整所述匹配凸台的阶梯数量，阶梯面积能够调整阻抗大小，以适应不同工况。

所述传输耦合内导体组件主体部分位于波导器内，一端穿过所述圆盘和圆腔盖板的圆心位置，并通过螺丝与所述圆盘和圆腔盖板固定，另一端伸至所述波导输出端口中。

与所述圆腔盖板固定的端部直接采用接地方式实现短路，伸入所述波导输出端口中的一端与波导器连接，并实现同轴形式到波导的转换。

所述7/16同轴接头用于接入大功率输入信号，使得大功率输入信号无损进入装配体的内腔。所述输入端耦合导体将7/16同轴接头输入的信号传输到装配体内腔中，然后通过所述传输耦合内导体组件输出至波导输出端口。

此外，通过改变所述输入端耦合导体的长度、圆盘的直径以及厚度尺寸均能改变匹配阻抗要求，实现频率信号传输通过。

由于十二路大功率输入信号汇聚在一起输出，输出端口承受的功率是输入端口的倍，达到万瓦级别，普通的同轴接头已近完全承受不了这么大的功率，所以将输出端口设计为波导口形式，型号优选BJ最高-万瓦功率容量。

作为上述技术方案的改进，所述圆腔盖板上的匹配凸台呈阶梯状向装配体的内腔凹陷。

所述匹配凸台向内腔凹陷，使得所述圆腔盖板中心位置与圆盘的中心位置间距较小，以利于所述传输耦合内导体组件的端部与圆腔盖板中心连接。

若向外凸起，则所述圆腔盖板中心位置与圆盘的中心位置间距较大，那么会使得所述传输耦合内导体组件的长度增加，影响同轴形式到波导的信号转换。

作为上述技术方案的改进，所述传输耦合内导体组件包括导体耦合盘和传输内导体；

所述传输耦合内导体组件通过导体耦合盘实现同轴形式的波导转换，所述传输内导体用于构建传输通道。

所述传输内导体的一端与导体耦合盘螺纹连接固定构成整体。使用时，所述传输内导体位于波导器与与圆盘连接的位置处内部，一端伸至所述波导输出端口内，另一端穿过所述圆盘，并与所述圆腔盖板采用螺丝方式固定，之后该端接地短路。而所述导体耦合盘位于波导输出端口内，实现信号转换。

作为上述技术方案的改进，所述导体耦合盘位于波导输出端口内，并与所述传输内导体固定连接。

以便更好的完成信号转换、输出，同时也便于与所述传输内导体连接安装。

作为上述技术方案的改进，所述传输内导体位于波导器与圆盘连接的位置处，一端穿过所述圆盘，并与所述圆腔盖板固定后接地，另一端与所述导体耦合盘螺纹连接。

位于所述波导器与圆盘连接的位置处，一方面对所述传输内导体进行限位，另一方面便于与圆腔盖板连接固定。与所述导体耦合盘螺纹连接，便于所述传输内导体与导体耦合盘的连接安装。

作为上述技术方案的改进，所述传输内导体外侧包裹有介质层。

所述传输内导体外侧包裹介质用于绝缘，如聚四氟乙烯。当所述传输内导体与波导器之间通过介质分隔后，能够有效绝缘，并能避免信号干扰。

作为上述技术方案的改进，所述圆盘的直径和厚度均与匹配阻抗成正比。

能够根据不同工况，调整所述圆盘的直径和厚度来适用于不同的应用场景。

本发明的有益效果：

1、在本发明中，利用所述圆盘和圆腔盖板配合构成装配体，配合方式采用沉头螺丝。所得装配体具有内腔，所述圆腔盖板侧面上的凸台伸入内腔中构成匹配凸台。所述匹配凸台的作用时是为了匹配输入端到输出端的阻抗，通过调整所述匹配凸台的阶梯数量，阶梯面积能够调整阻抗大小，以适应不同工况。所述传输耦合内导体组件主体部分位于波导器内，一端穿过所述圆盘和圆腔盖板的圆心位置，并通过螺丝与所述圆盘和圆腔盖板固定，另一端伸至所述波导输出端口中，实现稳定的通过万瓦级大功率的工况要求。

2、在本发明中，所述7/16同轴接头用于接入大功率输入信号，使得大功率输入信号无损进入装配体的内腔。所述输入端耦合导体将7/16同轴接头输入的信号传输到装配体内腔中，然后通过所述传输耦合内导体组件输出至波导输出端口。此外，通过改变所述输入端耦合导体的长度、圆盘的直径以及厚度尺寸均能改变匹配阻抗要求，实现频率信号传输通过。由于十二路大功率输入信号汇聚在一起输出，输出端口承受的功率是输入端口的12倍，达到万瓦级别，普通的同轴接头已近完全承受不了这么大的功率，所以将输出端口设计为波导口形式，型号优选BJ22最高-万瓦功率容量。

3、在本发明中，所述传输内导体的一端与导体耦合盘螺纹连接固定构成整体。使用时，所述传输内导体位于波导器与与圆盘连接的位置处内部，一端伸至所述波导输出端口内，另一端穿过所述圆盘，并与所述圆腔盖板采用螺丝方式固定，之后该端接地短路。而所述导体耦合盘位于波导输出端口内，实现信号转换。

附图说明

图1为一种新型的大功率一分十二合路器的立体图之一；

图2为一种新型的大功率一分十二合路器的立体图之二；

图3为一种新型的大功率一分十二合路器的剖面图；

图4为一种新型的大功率一分十二合路器中传输耦合内导体组件的结构示意图；

图5为一种新型的大功率一分十二合路器中输入端耦合导体的结构示意图；

图6为一种新型的大功率一分十二合路器中7/16同轴接头的结构示意图。

附图标记：100、圆盘；200、圆腔盖板；210、匹配凸台；220、台阶平面；300、传输耦合内导体组件；310、导体耦合盘；320、传输内导体；400、输入端耦合导体；500、7/16同轴接头；600、波导输出端口；700、波导器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-图6，其中，图1为一种新型的大功率一分十二合路器的立体图之一；图2为一种新型的大功率一分十二合路器的立体图之二；图3为一种新型的大功率一分十二合路器的剖面图；图4为一种新型的大功率一分十二合路器中传输耦合内导体组件的结构示意图；图5为一种新型的大功率一分十二合路器中输入端耦合导体的结构示意图；图6为一种新型的大功率一分十二合路器中7/16同轴接头的结构示意图。

一种新型的大功率一分十二合路器，包括：

圆盘100、圆腔盖板200、传输耦合内导体组件300、输入端耦合导体400、7/16同轴接头500、波导输出端口600和波导器700；

其中，所述圆盘100与圆腔盖板200配合，构成的装配体的内腔对应圆腔盖板200具有匹配凸台210，所述7/16同轴接头500位于圆腔盖板200最外侧的台阶平面220上，并呈环形均匀分布，所述输入端耦合导体400位于装配体的内腔中，并与对应的7/16同轴接头500连接；

所述波导器700与圆盘100中心位置固定，所述波导输出端口600从波导器700的一端向内延伸，所述传输耦合内导体组件300位于波导器700与圆盘100连接的位置处，一端穿过所述圆盘100，并与所述圆腔盖板200固定后接地，另一端伸入所述波导输出端口600输出信号。

为了解决可以稳定通过万瓦级大功率的工况要求，故对合路器进行了改进。利用所述圆盘100和圆腔盖板200配合构成装配体，配合方式采用沉头螺丝。所得装配体具有内腔，所述圆腔盖板200侧面上的凸台伸入内腔中构成匹配凸台210。所述匹配凸台210的作用时是为了匹配输入端到输出端的阻抗，通过调整所述匹配凸台210的阶梯数量，阶梯面积能够调整阻抗大小，以适应不同工况。

所述传输耦合内导体组件300主体部分位于波导器700内，一端穿过所述圆盘100和圆腔盖板200的圆心位置，并通过螺丝与所述圆盘100和圆腔盖板200固定，另一端伸至所述波导输出端口600中。

与所述圆腔盖板200固定的端部直接采用接地方式实现短路，伸入所述波导输出端口600中的一端与波导器700连接，并实现同轴形式到波导的转换。

所述7/16同轴接头500用于接入大功率输入信号，使得大功率输入信号无损进入装配体的内腔。所述输入端耦合导体400将7/16同轴接头500输入的信号传输到装配体内腔中，然后通过所述传输耦合内导体组件300输出至波导输出端口600。

此外，通过改变所述输入端耦合导体400的长度、圆盘100的直径以及厚度尺寸均能改变匹配阻抗要求，实现频率信号传输通过。

由于十二路大功率输入信号汇聚在一起输出，输出端口承受的功率是输入端口的12倍，达到万瓦级别，普通的同轴接头已近完全承受不了这么大的功率，所以将输出端口设计为波导口形式，型号优选BJ22最高8-12万瓦功率容量。

参见图1和图3，在一个实施方式中，所述圆腔盖板200上的匹配凸台210呈阶梯状向装配体的内腔凹陷。

所述匹配凸台210向内腔凹陷，使得所述圆腔盖板200中心位置与圆盘100的中心位置间距较小，以利于所述传输耦合内导体组件300的端部与圆腔盖板200中心连接。

若向外凸起，则所述圆腔盖板200中心位置与圆盘100的中心位置间距较大，那么会使得所述传输耦合内导体组件300的长度增加，影响同轴形式到波导的信号转换。

参见图4，在一个实施方式中，所述传输耦合内导体组件300包括导体耦合盘310和传输内导体320；

所述传输耦合内导体组件300通过导体耦合盘310实现同轴形式的波导转换，所述传输内导体320用于构建传输通道。

所述传输内导体320的一端与导体耦合盘310螺纹连接固定构成整体。使用时，所述传输内导体320位于波导器700与与圆盘100连接的位置处内部，一端伸至所述波导输出端口600内，另一端穿过所述圆盘100，并与所述圆腔盖板200采用螺丝方式固定，之后该端接地短路。而所述导体耦合盘310位于波导输出端口600内，实现信号转换。

优选地，所述导体耦合盘310位于波导输出端口600内，并与所述传输内导体320固定连接。

以便更好的完成信号转换、输出，同时也便于与所述传输内导体320连接安装。

优选地，所述传输内导体320位于波导器700与圆盘100连接的位置处，一端穿过所述圆盘100，并与所述圆腔盖板200固定后接地，另一端与所述导体耦合盘310螺纹连接。

位于所述波导器700与圆盘100连接的位置处，一方面对所述传输内导体320进行限位，另一方面便于与圆腔盖板200连接固定。与所述导体耦合盘310螺纹连接，便于所述传输内导体320与导体耦合盘310的连接安装。

参见图4，优选地，所述传输内导体320外侧包裹有介质层。

所述传输内导体320外侧包裹介质用于绝缘，如聚四氟乙烯。当所述传输内导体320与波导器700之间通过介质分隔后，能够有效绝缘，并能避免信号干扰。

优选地，所述圆盘100的直径和厚度均与匹配阻抗成正比。

能够根据不同工况，调整所述圆盘100的直径和厚度来适用于不同的应用场景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型的大功率一分十二合路器，其特征在于，包括：

圆盘（100）、圆腔盖板（200）、传输耦合内导体组件（300）、输入端耦合导体（400）、7/16同轴接头（500）、波导输出端口（600）和波导器（700）；

其中，所述圆盘（100）与圆腔盖板（200）配合构成装配体，所述装配体具有内腔，所述圆腔盖板（200）远离圆盘（100）一侧向内腔凹陷构成匹配凸台（210），所述匹配凸台（210）呈阶梯状向装配体的内腔凹陷，所述匹配凸台（210）最外侧为台阶平面（220），所述7/16同轴接头（500）位于台阶平面（220）上，并呈环形均匀分布，所述输入端耦合导体（400）位于装配体的内腔中，并与对应的7/16同轴接头（500）连接；

所述波导器（700）与圆盘（100）中心位置固定，所述波导器（700）设置有中空状的空腔，所述空腔设置为波导输出端口（600），所述空腔远离圆盘（100）一端为开口端，另一端为盲端，所述传输耦合内导体组件（300）位于波导器（700）与圆盘（100）连接的位置处，一端穿过所述圆盘（100），并与所述圆腔盖板（200）固定后接地，另一端伸入所述波导输出端口（600）输出信号；

所述传输耦合内导体组件（300）包括导体耦合盘（310）和传输内导体（320）；

所述传输耦合内导体组件（300）通过导体耦合盘（310）实现同轴形式的波导转换，所述传输内导体（320）用于构建传输通道；

所述导体耦合盘（310）位于波导输出端口（600）内，并与所述传输内导体（320）固定连接；

所述传输内导体（320）位于波导器（700）与圆盘（100）连接的位置处，一端穿过所述圆盘（100），并与所述圆腔盖板（200）固定后接地，另一端与所述导体耦合盘（310）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的大功率一分十二合路器，其特征在于：

所述传输内导体（320）外侧包裹有介质层。

3.根据权利要求1所述的一种新型的大功率一分十二合路器，其特征在于：

所述圆盘（100）的直径和厚度均与匹配阻抗成正比。