CN202749491U - 同轴转波导的功率合成器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关于一种同轴转波导的功率合成器，包括：同轴转波导转换器、两个同轴连接件以及两个耦合元件；同轴转波导转换器设置有两个同轴信号输入端；每一个同轴连接件的一端均与一路同轴传输线连接且两个同轴连接件与两路同轴传输线连接；每一个同轴连接件的另一端均与一个耦合元件连接，且两个同轴连接件与两个耦合元件连接；两个耦合元件固定设置于两个同轴信号输入端处，且所述耦合元件通过同轴信号输入端伸入同轴转波导转换器中；耦合元件的中心线与同轴转波导转换器的短路面的内表面的距离约为功率合成器使用频率的四分之一波导波长。本实用新型可以提高信号传输的可靠性，并降低功率合成器的实现成本，缩减功率合成器的占用空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率合成技术，特别是涉及一种同轴转波导的功率合成器。
背景技术
同轴转波导的功率合成器是广播电视发射系统和微波通讯领域中的一个重要元件。
在300-1GHz频率范围内的射频传输通常会使用同轴传输线和波导。当同轴传输线向波导转换并合成时，通常会采用先合成后转换或者先转换后合成的方式。
现有的先合成后转换的功率合成器如附图1所示。
图1中的功率合成器主要包括：同轴转波导转换器1、同轴阻抗变换合成器2、三个同轴连接件3（如插塞）和耦合元件4。
其中，两个同轴连接件3与两路同轴传输线连接，即一个同轴连接件3与一路同轴传输线连接，且这两个同轴连接件3的另一端分别与同轴阻抗变换合成器2的输入端连接；第三个同轴连接件3的一端与同轴阻抗变换合成器2的输出端连接，且另一端与耦合元件4连接，如插塞插入耦合元件4的耦合棒中；耦合元件4设置于同轴转波导转换器1中，以进行磁场耦合。
图1所示的功率合成器的信号处理过程为：两路同轴传输线上的同轴信号先在同轴阻抗变换合成器2处合成为一路同轴信号，之后，该路合成的同轴信号在同轴转波导转换器1处转换为波导信号。
现有的先转换后合成的功率合成器如附图2所示。
图2中的功率合成器主要包括：两个同轴转波导转换器1、一个波导合成器5、两个同轴连接件3（如插塞）和两个耦合元件4。
其中，两个同轴连接件3的一端与两路同轴传输线连接，且这两个同轴连接件3的另一端分别与耦合元件4连接，而两个耦合元件4分别与同轴转波导转换器1的输入端连接，即一个同轴连接件3的一端与一路同轴传输线连接，且一个同轴连接件3的另一端通过一个耦合元件4与一个同轴转波导转换器1的输入端连接，如插塞插入耦合元件4的耦合棒中，以进行磁场耦合；两个同轴转波导转换器1的输出端均与波导合成器5的输入端连接。
图2所示的功率合成器的信号处理过程为：两路同轴传输线上的同轴信号先分别在同轴转波导转换器1处转换为波导信号，之后，这两路波导信号在波导合成器5处合成为一路波导信号。
发明人在实现本实用新型过程中发现：现有的同轴转波导的功率合成器均需要先后执行转换和合成的过程，信号损耗较大，且功率合成器所占用的空间较大。
有鉴于上述现有的同轴转波导的功率合成器存在的问题，发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的同轴转波导的功率合成器，能够克服现有的同轴转波导的功率合成器存在的问题，使其更具实用性。经过不断的研究设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有的同轴转波导的功率合成器存在的技术问题，而提供一种新型结构的同轴转波导的功率合成器，所要解决的技术问题是，降低信号损耗，并减小功率合成器所占用的空间。
本实用新型的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。
依据本实用新型提出的一种功率合成器，包括：同轴转波导转换器、两个同轴连接件以及两个耦合元件；所述同轴转波导转换器设置有两个同轴信号输入端；每一个同轴连接件的一端均与一路同轴传输线连接，且两个同轴连接件与两路同轴传输线连接；每一个同轴连接件的另一端均与一个耦合元件连接，且两个同轴连接件与两个耦合元件连接；两个耦合元件固定设置于所述两个同轴信号输入端处，且所述耦合元件通过所述同轴信号输入端伸入所述同轴转波导转换器中；所述耦合元件的中心线与所述同轴转波导转换器的短路面的内表面的距离为功率合成器使用频率的四分之一波导波长。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
较佳的，前述的功率合成器，其中同轴连接件包括：插塞。
较佳的，前述的功率合成器，其中两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器的同一个面；在所述短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且所述同轴转波导转换器的输出端所在的面为同轴转波导转换器的后侧面的情况下，所述两个同轴信号输入端均设置于所述同轴转波导转换器的上侧面。
较佳的，前述的功率合成器，其中所述两个耦合元件均包括：圆柱形的耦合棒。
较佳的，前述的功率合成器，其中两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器的两个面；在所述短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且所述同轴转波导转换器的输出端所在的面为同轴转波导转换器的后侧面的情况下，所述两个同轴信号输入端设置于所述同轴转波导转换器的左侧面和右侧面。
较佳的，前述的功率合成器，其中所述两个耦合元件均包括：被垂直弯折的圆柱形耦合棒，且所述耦合棒的一端与所述同轴转波导转换器的底面抵接。
借由上述技术方案，本实用新型的功率合成器至少具有下列优点以及有益效果：本实用新型通过在同轴转波导转换器上设置两个同轴信号输入端，使连接有同轴传输线的同轴连接件与耦合元件连接，并使两个耦合元件均通过同轴信号输入端插入同轴转波导转换器中，这样，在同轴转波导转换器中可以实现在同轴信号向波导信号转换的过程中同时进行信号的耦合合成，简化了功率合成器的结构，并降低了信号的损耗，从而本实用新型的功率合成器不仅提高了信号传输的可靠性，降低了功率合成器的实现成本，还缩减了功率合成器的占用空间，非常适于实用。
综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极技术效果，成为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征以及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为现有的先合成后转换的功率合成器的示意图；
图2为现有的先转换后合成的功率合成器的示意图；
图3（a）为本实用新型实施例一的同轴转波导的功率合成器的主视图；
图3（b）为本实用新型实施例一的同轴转波导的功率合成器的侧视图；
图3（c）为本实用新型实施例一的同轴转波导的功率合成器的俯视图；
图4（a）为本实用新型实施例二的同轴转波导的功率合成器的主视图；
图4（b）为本实用新型实施例二的同轴转波导的功率合成器的俯视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的功率合成器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例一、本实用新型的同轴转波导的功率合成器如附图3（a）-图3（c）所示。
本实施例的功率合成器包括：同轴转波导转换器1、两个同轴连接件3以及两个耦合元件4。
同轴转波导转换器1是接入其中的两路同轴信号同时进行信号合成转换的场所。同轴转波导转换器1的主体形状可以为长方体。
同轴转波导转换器1包括同轴信号输入端和波导信号输出端。本实施例的同轴转波导转换器1不同于现有的同轴转波导转换器，其不同之处包括：本实施例的同轴转波导转换器1具有两个同轴信号输入端，从而两路同轴传输线6中的同轴信号通过两个同轴连接件3和两个耦合元件4被引入到同轴转波导转换器1中，并在同轴转波导转换器1中同时实现信号合成及转换过程，最终形成波导信号，该波导信号从波导信号输出端输出。
在本实施例中，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器1的同一面（即同一个侧面）。如图3（a）-图3（c）所示，当同轴转波导转换器1的短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且同轴转波导转换器1的输出端位于同轴转波导转换器1的后侧面时，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器1的上侧面。
本实施例中的同轴转波导转换器1的形状和尺寸可以采用现有的标准中规定的形状和尺寸，且同轴转波导转换器1的材质可以为铝或者铜。另外，同轴转波导转换器1的两个输入端之间的间隔可以由实际仿真结果设置，且两个输入端之间的间隔通常会与标准波导尺寸以及使用频率相关。
同轴连接件3的一端与一路同轴传输线6连接，同轴连接件3的另一端与一耦合元件4连接。具体的，在同轴连接件3为插塞的情况下，插塞的一端插入一路同轴传输线6中，该插塞的另一端插入一耦合元件4中。
耦合元件4固定设置于同轴转波导转换器1的同轴信号输入端处，从而与耦合元件4连接的同轴连接件3也被固定在同轴信号输入端处。本实用新型可以利用法兰来固定耦合元件4。被固定设置的耦合元件4通过同轴信号输入端伸入同轴转波导转换器1中。
在本实用新型中，耦合元件4的中心线应与同轴转波导转换器1的短路面的内表面的距离为本实用新型的功率合成器的使用频率的四分之一波导波长。本实用新型中的四分之一波导波长是指在一定范围误差内的四分之一波导波长，也就是说，在理论上该距离最好是四分之一波导波长，然而，在实际应用中，由于制造工艺等原因，该距离很可能并不会精准到四分之一波导波长，本领域技术人员应理解本实用新型中的四分之一波导波长实际上为在预定误差范围内四分之一波导波长，从而该距离为功率合成器的使用频率的不四分之一波导波长实际上是指，该距离基本上为（或约为）功率合成器的使用频率四分之一波导波长。
耦合元件4可以包括：固定盘和圆柱形的耦合棒。固定盘与耦合棒呈“T”字形连接，圆柱形的耦合棒伸入同轴转波导转换器1中。
实施例二、本实用新型的同轴转波导的功率合成器如附图4（a）-图4（b）所示。
本实施例的功率合成器同样包括：同轴转波导转换器1、两个同轴连接件3以及两个耦合元件4。
同轴转波导转换器1是接入其中的两路同轴信号同时进行信号合成转换的场所。同轴转波导转换器1的主体形状可以为长方体。
同轴转波导转换器1包括同轴信号输入端和波导信号输出端。本实施例的同轴转波导转换器1不同于现有的同轴转波导转换器，其不同之处包括：本实施例的同轴转波导转换器1具有两个同轴信号输入端，从而两路同轴传输线6中的同轴信号通过两个同轴连接件3和两个耦合元件4被引入到同轴转波导转换器1中，并在同轴转波导转换器1中同时实现信号合成及转换过程，最终形成波导信号，该波导信号从波导信号输出端输出。
在本实施例中，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器1的两个不同的面。如图4（a）-图4（b）所示，当同轴转波导转换器1的短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且同轴转波导转换器1的输出端位于同轴转波导转换器1的后侧面时，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器1的左侧面和右侧面。
本实施例中的同轴转波导转换器1的形状和尺寸可以采用现有的标准中规定的形状和尺寸，且同轴转波导转换器1的材质可以为铝或者铜。另外，同轴转波导转换器1的两个输入端之间的间隔可以由实际仿真结果设置，且两个输入端之间的间隔通常会与标准波导尺寸以及使用频率相关。
同轴连接件3的一端与一路同轴传输线6连接，同轴连接件3的另一端与一耦合元件4连接。具体的，在同轴连接件3为插塞的情况下，插塞的一端插入一路同轴传输线6中，该插塞的另一端插入一耦合元件4中。
耦合元件4固定设置于同轴转波导转换器1的同轴信号输入端处，从而与耦合元件4连接的同轴连接件3也被固定在同轴信号输入端处。本实用新型可以利用法兰来固定耦合元件4。被固定设置的耦合元件4通过同轴信号输入端伸入同轴转波导转换器1中。
在本实用新型中，耦合元件4的中心线应与同轴转波导转换器1的短路面的内表面的距离为功率合成器的使用频率四分之一波导波长。同上述实施例一中的描述，该距离为功率合成器的使用频率四分之一波导波长实际上是指，该距离基本上为（或约为）功率合成器的使用频率四分之一波导波长。
耦合元件4可以包括：固定盘和被垂直弯折的圆柱形的耦合棒。耦合棒的一端与插塞连接，而耦合棒的另一端伸入同轴转波导转换器1中，且抵接在同轴转波导转换器1的底面的内表面。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种同轴转波导的功率合成器，其特征在于，包括：同轴转波导转换器、两个同轴连接件以及两个耦合元件；
所述同轴转波导转换器设置有两个同轴信号输入端；
每一个同轴连接件的一端均与一路同轴传输线连接，两个同轴连接件与两路同轴传输线连接；
每一个同轴连接件的另一端均与一个耦合元件连接，两个同轴连接件与两个耦合元件连接；
两个耦合元件固定设置于所述两个同轴信号输入端处，且所述耦合元件通过所述同轴信号输入端伸入所述同轴转波导转换器中；
所述耦合元件的中心线与所述同轴转波导转换器的短路面的内表面的距离为功率合成器使用频率的四分之一波导波长。
2.根据权利要求1所述的功率合成器，其特征在于，所述同轴连接件包括：插塞。
3.根据权利要求1或2所述的功率合成器，其特征在于，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器的同一个面；
在所述短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且所述同轴转波导转换器的输出端所在的面为同轴转波导转换器的后侧面的情况下，所述两个同轴信号输入端均设置于所述同轴转波导转换器的上侧面。
4.根据权利要求3所述的功率合成器，其特征在于，所述两个耦合元件均包括：圆柱形的耦合棒。
5.根据权利要求1或2所述的功率合成器，其特征在于，两个同轴信号输入端设置于同轴转波导转换器的两个面；
在所述短路面为同轴转波导转换器的前侧面，且所述同轴转波导转换器的输出端所在的面为同轴转波导转换器的后侧面的情况下，所述两个同轴信号输入端设置于所述同轴转波导转换器的左侧面和右侧面。
6.根据权利要求5所述的功率合成器，其特征在于，所述两个耦合元件均包括：被垂直弯折的圆柱形耦合棒，且所述耦合棒的一端与所述同轴转波导转换器的底面抵接。
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| CN 201220375192 CN202749491U (zh) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | 同轴转波导的功率合成器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019224481A1 (fr) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Sairem Societe Pour L'application Industrielle De La Recherche En Electronique Et Micro Ondes | Dispositif coupleur/combineur micro-ondes et générateur micro-ondes associé |
| KR102721593B1 (ko) | 2018-05-23 | 2024-10-23 | 사이렘 소시에떼 프흐 라플리까시옹 에뒤스트리엘 드 라 레세르세 앙 엘렉트로니끄 에 마이크로 옹데 | 마이크로파 결합/조합 장치 및 관련 마이크로파 발생기 |
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2012
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| WO2019224481A1 (fr) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Sairem Societe Pour L'application Industrielle De La Recherche En Electronique Et Micro Ondes | Dispositif coupleur/combineur micro-ondes et générateur micro-ondes associé |
| US11961713B2 (en) | 2018-05-23 | 2024-04-16 | Sairem Societe Pour L'application Industrielle De La Recherche En Electronique Et Micro Ondes | Microwave coupling/combining device and associated microwave generator |
| KR102721593B1 (ko) | 2018-05-23 | 2024-10-23 | 사이렘 소시에떼 프흐 라플리까시옹 에뒤스트리엘 드 라 레세르세 앙 엘렉트로니끄 에 마이크로 옹데 | 마이크로파 결합/조합 장치 및 관련 마이크로파 발생기 |
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