波导双探针功率合成结构及其组件制造技术

本发明专利技术公开了一种波导双探针功率合成结构，包含：波导；对称设置在波导的两个E面波导壁的第一探针及第二探针；所述的第一探针及第二探针部分穿过所述的E面波导壁，并与所述E面波导壁相垂直；所述的第一探针的轴向与第二探针的轴向平行设置；所述的第一探针与第二探针耦合输入或输出；所述的第一探针及第二探针与E面波导壁接触的表面设置周围介质。本发明专利技术还公开了一种波导双探针功率合成组件。本发明专利技术可以用于各种频段大功率固态攻放功率合成，具有较好的实用性和应用方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波电路设计领域，具体涉及一种波导双探针功率合成结构及其组件。
技术介绍
功率合成的目的是提高功放输出功率，把数个小功率放大单元合成为输出功率很大的发射系统，从而满足整机应用需求。波导双探针耦合方式是从波导转换器演变而来，波导双探针合成方式通过波导中插入两个探针进行一分二波导变换，探针多为微带形式；通过电磁场仿真，调整同轴探针的长度和位置，可以使两波导探针耦合功率相等，为波导输入功率的一半，比较适合作为功率单元初级合成，可以很好地替代微带功分/合成方式。鉴于功率合成实际应用，需要结合基本功率合成方式、放大单元结构等因素，对基本合成方式进行优化和调整，达到既能充分利用空间布局，又能合成功率，使合成方式充分适应组件结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种波导双探针功率合成结构及其组件，可以用于各种频段大功率固态攻放功率合成，具有较好的实用性和应用方式。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种波导双探针功率合成结构，其特点是，包含：波导；对称设置在波导的两个E面波导壁的第一探针及第二探针；所述的第一探针及第二探针部分穿过所述的E面波导壁，并与所述E面波导壁相垂直；所述的第一探针的轴向与第二探针的轴向平行设置；所述的第一探针与第二探针耦合输入或输出；所述的第一探针及第二探针与E面波导壁接触的表面设置周围介质。所述的波导采用金属矩形腔体。所述的第一探针及第二探针均为铜导体。所述的第一探针及第二探针的外表面镀金。所述的周围介质为聚四氟乙烯材料。所述的第一探针的中心轴线到波导短路面的距离为波导波长的四分之一；所述的第二探针的中心轴线到波导短路面的距离为波导波长的四分之一。所述的第一探针的耦合功率与第二探针的耦合功率相等。所述的第一探针的耦合功率为波导输入功率的二分之一；所述的第二探针的耦合功率为波导输入功率的二分之一；当输入信号同时从第一探针及第二探针输入时，波导的输出功率增大一倍。所述的波导双探针功率合成结构用于功率合成时，所述的第一探针与第二探针分别与放大单元集成，所述的放大单元设置在所述E面波导壁的外侧，所述的第一探针被配置为放大单元的输入端口，所述的第二探针被配置为放大单元的输出端口；或者所述的第二探针被配置为放大单元的输入端口，所述的第一探针被配置为放大单元的输出端口。一种波导双探针功率合成组件，其特点是，包含一对上述的波导双探针功率合成结构，还包含第一放大单元及第二放大单元，分别设置在一对波导双探针功率合成结构的E面波导壁外侧，其中一个波导双探针功率合成结构被配置为信号功分部分，其输出端分别连接第一放大单元的输入端及第二放大单元的输入端；另一个波导双探针功率合成结构被配置为功率合成部分，其输入端分别连接第一放大单元的输出端及第二放大单元的输出端，将第一放大单元与第二放大单元的输出功率二合一输出。本专利技术一种波导双探针功率合成结构及其组件与现有技术相比具有以下优点：本专利技术的结构布局对称，与传统E面波导双探针相比，波导双探针采用同轴探针代替微带探针，并分别从E面两个波导壁耦合输入或输出，便于放大单元之间的立体布局和互换，与放大单元结合，可以用于各种频段大功率固态功放功率合成，具有较好的实用性和应用方式。附图说明图1为本专利技术一种波导双探针模型的整体结构示意图；图2为本专利技术一种波导双探针模型的截面图；图3为放大单元的示意图；图4为放大单元与同轴探针一体化集成示意图；；图5为本专利技术一种波导双探针功率合成组件的截面示意图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图1～图3所示，一种波导双探针功率合成结构10，包含：波导100；对称设置在波导的两个E面波导壁(101、102)的第一探针200及第二探针300；所述的第一探针200及第二探针300部分穿过所述的E面波导壁(101、102)，并与所述E面波导壁(101、102)相垂直；所述的第一探针200的轴向与第二探针300的轴向平行设置；所述的第一探针200与第二探针300耦合输入或输出，第一探针200与第二探针300称为同轴双探针；所述的第一探针200及第二探针300与E面波导壁(101、102)接触的表面设置周围介质400。在本实施例中，较佳地，通过HFSS或CST软件进行建模仿真，波导100采用金属矩形腔体；所述的第一探针200及第二探针300均为铜导体，优选的，在铜导体外表面镀金；所述的周围介质400为聚四氟乙烯材料。在本实施例中，如图1所示，较佳地，所述的第一探针200的中心轴线到波导短路面103的距离L为波导波长的四分之一；所述的第二探针300的中心轴线到波导短路面103的距离为波导波长的四分之一；波导短路面103相对的另一面为波导端口104。在本实施例中，较佳地，如图2所示，通过电磁场仿真，对称调整第一探针200与第二探针300的长度和位置，使所述的第一探针200的耦合功率与第二探针300的耦合功率相等；优选地，所述的第一探针200的耦合功率为波导输入功率的二分之一；所述的第二探针300的耦合功率为波导输入功率的二分之一；当输入信号同时从第一探针200及第二探针300输入时，波导端口104的输出功率增大一倍；具体地，通过同轴探针插入波导耦合信号，实现波导－同轴过渡，每个探针耦合度为3dB，即将波导输入功率进行二等分；反之，信号从两个同轴端口(105，106，分别对应第一探针200和第二探针300)输入，可以将信号功率增大一倍，即功率提高3dB。在本实施例中，如图3所示，放大单元20包含输入端口201和输出端口202，当所述的波导双探针功率合成结构用于功率合成时，需要与放大单元进行集成，此时需要可以先将第一探针200和第二探针300和放大单元进行集成，如图4所示，第一探针200与输入端口201集成，第二探针300与输出端口202集成，第一探针200及第二探针300分别通过焊接的方式与放大单元20内部的微带线连接，优选的，采用焊锡焊接。或者，在另外的实施例中，第一探针200与输出端口202集成，第二探针300与输入端口201集成。此时的波导双探针功率合成结构只包含波导和设置在两个E面波导壁上的通孔，用于将第一探针或第二探针插入即可。如图5所示，一种波导双探针功率合成组件，包含一对波导双探针功率合成结构(10’，10”，波导双探针功率合成结构只包含波导和设置在两个E面波导壁上的通孔)，还包含第一放大单元20’及第二放大单元20”，其中一个波导双探针功率合成结构10’被配置为信号功分部分，其输出端分别连接第一放大单元20’的输入端及第二放大单元20”的输入端；另一个波导双探针功率合成结构10”被配置为功率合成部分，其输入端分别连接第一放大单元20’的输出端及第二放大单元20”的输出端，将第一放大单元20’与第二放大单元20”的输出功率二合一输出。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波导双探针功率合成结构，其特征在于，包含：波导；对称设置在波导的两个E面波导壁的第一探针及第二探针；所述的第一探针及第二探针部分穿过所述的E面波导壁，并与所述E面波导壁相垂直；所述的第一探针的轴向与第二探针的轴向平行设置；所述的第一探针与第二探针耦合输入或输出；所述的第一探针及第二探针与E面波导壁接触的表面设置周围介质。

【技术特征摘要】
1.一种波导双探针功率合成结构，其特征在于，包含：波导；对称设置在波导的两个E面波导壁的第一探针及第二探针；所述的第一探针及第二探针部分穿过所述的E面波导壁，并与所述E面波导壁相垂直；所述的第一探针的轴向与第二探针的轴向平行设置；所述的第一探针与第二探针耦合输入或输出；所述的第一探针及第二探针与E面波导壁接触的表面设置周围介质。2.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的波导采用金属矩形腔体。3.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的第一探针及第二探针均为铜导体。4.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的第一探针及第二探针的外表面镀金。5.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的周围介质为聚四氟乙烯材料。6.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的第一探针的中心轴线到波导短路面的距离为波导波长的四分之一；所述的第二探针的中心轴线到波导短路面的距离为波导波长的四分之一。7.如权利要求1所述的波导双探针功率合成结构，其特征在于，所述的第一探针的耦合功率与第二探针的耦合功率相等。8.如权利要求1或7所述的波导双探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，张健，徐晟，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31