CN207651643U - 一种功率合成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率合成装置，属于功率合成技术领域。功率合成装置包括壳体、盖板、功率合成器以及绝缘子，绝缘子将外界信号传输到功率合成器，再由功率合成器合成后通过绝缘子传输到外界；将功率合成器由原来的印制板结构改为金属结构，增大了功率容量并且提高了散热性能；在功率合成器输出终端的中部设置滤波装置，可以过滤合成后的交调产物或谐波，提高信号传输质量。

Description

一种功率合成装置

技术领域

本实用新型涉及功率合成技术领域，具体涉及一种功率合成装置。

背景技术

在高频功放中，当需要的输出功率超过单个器件所能输出的功率时，可以将几个器件的输出功率叠加起来，以获得足够大的输出功率，此种技术称为功率合成技术。实现功率合成技术的核心装置称为功率合成装置，传统的功率合成装置应用于微波信号功率合成时存在一些缺陷：原有的功率合成装置对放大器产生的交调产物或谐波也合成输出，通过功率合成后被放大给信号接收造成很大影响，并且原有功率合成装置为印制板结构，功率容量小并且散热性能差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率合成装置，以解决现有功率合成装置对放大器产生的交调产物或谐波合成输出，影响信号接收的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种功率合成装置，包括：壳体、与壳体连接的盖板以及置于壳体内部的功率合成器；功率合成器呈平板结构，其包括输出终端、设置在输出终端中部的滤波装置以及与输出终端连接的多个输入端，滤波装置是垂直于输出终端轴线的多个滤波凸起。

通过设置多个输入端可以同时将多个器件的输出功率通过功率合成装置叠加起来，获得足够大的输出功率；在功率合成装置的输出终端设置的滤波装置可以过滤合成后的交调产物或谐波，不同数量或不同位置的滤波凸起可以过滤不同的交调产物或谐波。

进一步地，上述输入端互相平行且数量是2ⁿ个，其中n为正整数，所有输入端两两并联，相邻两个输入端通过并联形成一个1级输出端，1级输出端的数量为2ⁿ/2个，所有1级输出端两两并联，相邻两个1级输出端通过并联形成一个2级输出端，2级输出端的数量为2^n－1个，……，所有N－1级输出端(150)两两并联，相邻两个N－1级输出端通过并联形成一个N级输出端，N级输出端的数量为2^n－N个，N级输出端即为输出终端(131)，其中N等于n。

输入端的数量为2ⁿ个，其中n为正整数，可以保证输入端在两两配对的情况下，相邻两个输入端可以并联形成一个1级输出端，1级输出端在两两配对的情况下，相邻两个1级输出端可以并联形成一个2级输出端，以此方法最终形成一个输出终端；

进一步地，1级输出端、2级输出端、输出终端及其他各级输出端均设置有阶梯凸台，输入端、1级输出端、2级输出端及其他各级输出端的拐角处均设有切面。

在1级输出端、2级输出端、输出终端以及其他各级输出端上设置阶梯凸台，在输入端、1级输出端、2级输出端及其他各级输出端的各拐角处均设有切面，均可以减少回波的损失。

进一步地，上述输入端的端部表面设有输入凹槽，输出终端的端部表面设有输出凹槽。

进一步地，上述壳体内部底壁设有与输入端间隙相匹配的凸起，凸起之间开设有贯穿壳体底部且与输入凹槽对应的输入安装孔，壳体顶部开设有贯穿壳体顶部且与输出凹槽对应的输出安装孔。

功率合成器的输入端间隙与壳体内部底壁的凸起匹配，将输入端固定在壳体中，使输入端的输入凹槽与输入安装孔对齐，可以防止功率合成器松动而导致输入信号不稳定，壳体顶部开设输出安装孔对准输出凹槽，保证合成后的输出信号能够准确经输出安装孔进行传输。

进一步地，上述输入安装孔以及输出安装孔均安装有与之配合的绝缘子，绝缘子两个相对应的端面均设有接头，绝缘子一端的接头与输入凹槽或输出凹槽连接，另一端的结构与外界连接。

功率合成装置通过安装在输入安装孔或输出安装孔中的绝缘子与外界进行信号交换，绝缘子一端的接头与输入凹槽或输出凹槽连接，另一端的接头与外界连接，将外界信号传输到功率合成器中或将在功率合成器中合成的信号传输到外界。

进一步地，上述壳体与盖板通过螺钉连接。

进一步地，上述功率合成器的材料为金属。

金属材质的功率合成器可以提高功率容量并且可以提高散热性能。

本实用新型具有以下有益效果：

通过对功率合成装置中功率合成器的输出终端设置滤波装置，可以过滤合成后的交调产物或谐波，提高信号传输质量，同时将功率合成器由原来的印制板改为金属结构，增大了功率容量并且提高了散热性能。

附图说明

图1为功率合成装置的爆炸图；

图2为功率合成器的示意图；

图3功率合成器的另一个实施例的示意图；

图4为绝缘子的主视图。

其中：100－功率合成装置；110－壳体；120－盖板；130－功率合成器；131－输出终端；132－输入端；140－滤波装置；141－滤波凸起；150－1级输出端；160－2级输出端；170－输入凹槽；180－输出凹槽；190－凸起；200－输入安装孔；210－输出安装孔；220－绝缘子；221－接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

请参照图1，功率合成装置100包括壳体110、与壳体110连接的盖板120以及置于壳体110内部的功率合成器130，壳体110和盖板120通过螺钉连接，当然，也可以通过卡接等连接方式。壳体110内部底壁设有凸起190，凸起190之间开设有贯穿壳体110底部的输入安装孔200，壳体110顶部开设有输出安装孔210，输入安装孔200或输出安装孔210中安装有与之匹配的绝缘子220，绝缘子220连通功率合成器130以及外界；功率合成器130的材料为钢、铜或铝等金属材料，尤其是用铜制成的功率合成器130具有很大的功率容量和优良的散热性能。

请参照图2，功率合成器130呈板状结构，其包括1个输出终端131、设置于输出终端131中部的滤波装置140以及互相平行的8个输入端132；输入端132端部表面设有与输入安装孔200对应的输入凹槽170，输入端132之间的间隙与凸起190相匹配；所有输入端132两两并联，相邻2个输入端132通过并联形成1个1级输出端150，1级输出端150的数量为4，所有1级输出端150两两并联，相邻的2个1级输出端150通过并联形成1个2级输出端160，2级输出端160的数量为2，2个2级输出端160并联形成1个输出终端131；1级输出端150、2级输出端160和输出终端131均设有阶梯凸台，以减少回波损失；输出终端131的端部表面设有与输出安装孔210对应的输出凹槽180，输出终端131的中部设置有滤波装置140，滤波装置140是垂直于输出终端131轴线的多个滤波凸起141。

滤波凸起141的数量可以是4、5、6、7或8个等，大小可以相同或不同，滤波凸起141可以设置在输出终端131的一侧或两侧，在两侧的滤波凸起141在位置上可以相互对应或不对应。在本实施例中，滤波装置140的滤波凸起141的数量为6，大小各不相同，在输出终端131两侧分别有3个，在位置上相互对应。不同数量、大小或位置的滤波凸起141组成的滤波装置140可以过滤不同的交调产物和谐波。

显而易见，输入端132的数量可以为2ⁿ个，其中n为正整数，这样可以使各级输出端都能两两并联，最终并联形成一个输出终端131，上述实施例中的n为3。输入凹槽170或输出凹槽180可以矩形槽或圆形槽等形状，本实施例中，输入凹槽170或输出凹槽180均为矩形槽。

图3给出了功率合成器130的另一种实施方式，此时n为2。功率合成器130包括1个输出终端131、设置与输出终端131中部的滤波装置140以及互相平行的4个输入端132；输入端132端部表面设有与输入安装孔200对应的输入凹槽170，输入端132之间的间隙与凸起190相匹配；所有输入端132两两并联，相邻2个输入端132通过并联形成1个1级输出端150，1级输出端150的数量为2，2个1级输出端150并联形成1个输出终端131，1级输出端150和输出终端131均设有阶梯凸台，以减少回波损失；输出终端131的端部表面设有与输出安装孔210对应的输出凹槽180，输出终端131的中部设置有滤波装置140，用于过滤通过功率合成器130合成的交调产物或谐波。

请参照图4，绝缘子220本体为圆柱体，在两个相对应的断端面均设有接头221，绝缘子220一端的接头221与功率合成器130的输入凹槽170或输出凹槽180连接，绝缘子220另一端的接头221与外界连接。绝缘子220通过接头221将外界的信号传输到输入端132，功率合成器130将输入端132的多个信号合成一个信号传输到输出终端131，信号通过滤波装置140将放大器产生的交调产物和谐波过滤掉，再通过绝缘子220将合成信号传输出去。

绝缘子220可以是圆柱形或波纹状等形状，在本实施例中，绝缘子220为圆柱形，相应的输入安装孔200和输出安装孔210均为圆形孔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种功率合成装置，其特征在于，包括：壳体(110)、与所述壳体(110)连接的盖板(120)以及置于所述壳体(110)内部的功率合成器(130)；所述功率合成器(130)呈板状结构，其包括输出终端(131)、设置在所述输出终端(131)上的滤波装置(140)以及与所述输出终端(131)连接的多个输入端(132)，所述滤波装置(140)是垂直于所述输出终端(131)轴线的多个滤波凸起(141)。

2.根据权利要求1所述的功率合成装置，其特征在于，所述输入端(132)互相平行且数量是2ⁿ个，其中n为正整数，所有输入端(132)两两并联，相邻两个所述输入端(132)通过并联形成一个1级输出端(150)，所述1级输出端(150)的数量为2^n－1个，所有1级输出端(150)两两并联，相邻两个所述1级输出端(150)通过并联形成一个2级输出端(160)，所述2级输出端(160)的数量为2^n－2个，……，所有N－1级输出端两两并联，相邻两个所述N－1级输出端通过并联形成一个N级输出端，所述N级输出端的数量为2^n－N个，N级输出端即为所述输出终端(131)，其中N等于n。

3.根据权利要求2所述的功率合成装置，其特征在于，所述1级输出端(150)、所述2级输出端(160)、所述输出终端(131)及其他各级输出端均设置有阶梯凸台，所述输入端(132)、1级输出端(150)、2级输出端(160)及其他各级输出端的各拐角处均设有切面。

4.根据权利要求3所述的功率合成装置，其特征在于，所述输入端(132)的端部表面设有输入凹槽(170)，所述输出终端(131)的端部表面设有输出凹槽(180)。

5.根据权利要求4所述的功率合成装置，其特征在于，所述壳体(110)内部底壁设有与所述输入端(132)间隙相匹配的凸起(190)，所述凸起(190)之间开设有贯穿所述壳体(110)底部且与所述输入凹槽(170)对应的输入安装孔(200)，所述壳体(110)顶部开设有贯穿所述壳体(110)顶部且与所述输出凹槽(180)对应的输出安装孔(210)。

6.根据权利要求5所述的功率合成装置，其特征在于，所述输入安装孔(200)以及所述输出安装孔(210)均安装有与之配合的绝缘子(220)，所述绝缘子(220)的两个相对应端面均设有接头(221)，所述绝缘子(220)一端的接头(221)与所述输入凹槽(170)或所述输出凹槽(180)连接，另一端的接头(221)与外界连接。

7.根据权利要求1所述的功率合成装置，其特征在于，所述壳体(110)与所述盖板(120)通过螺钉连接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的功率合成装置，其特征在于，所述功率合成器(130)的材料为金属。