The invention relates to a kW ultra compact high isolation coplanar magic T and microwave power synthesis method of coplanar magic T includes two input ports located in the same plane and port, port, and also includes a waveguide unit, coupling probe, coaxial coaxial waveguide and coaxial rectangular waveguide matching unit matching unit; coupling the probe radius and insert full height rectangular waveguide length, for regulating the characteristics of port and port and difference. The TE10 signal enters the differential port, and is output from the input port after the equal amplitude phase inversion distribution; the TEM signal enters and the port is output by the amplitude and phase distribution from the input port. The invention solves the magic T coplanar microwave power synthesis of existing medium is difficult to meet the level kW power capacity and low insertion loss and high isolation and size requirements, and the difference in coplanar port, to achieve a wide bandwidth at the same time, with the cross-sectional area of the compact, high power capacity and low insertion loss.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及kW级有源器件的紧凑高隔离度高效功率合成器件及合成方法。
技术介绍
传统的高功率微波一般是通过电真空器件来产生,但随着有源器件输出功率的不断提高,通过大量的有源器件进行组阵,后再通过大规模天线阵列进行辐射进而产生与传统电真空器件辐射相比拟的等效辐射功率。为了在等效辐射功率不变的情况下尽量减少有源相控阵天线的单元数量,需要在有限截面尺寸内对多个有源器件进行功率合成,为了保证有源器件的失效性能,增加系统的稳定性同时保证合成效率,需要合成器输入端口间具有高隔离度,各端口需要具有良好的驻波性能,同时需要有较高的合成效率,所有功能需要在有限截面内实现。目前微波领域主要合成器包括二进制功率合成器、波导行波功率合成器、波导径向功率分配合成器和波导空间功率合成器等。其中基于电阻隔膜的二进制功率合成器不满足kW级功率容量要求,基于现有的常规波导魔T结构的合成器大都不满足横截面尺寸要求,波导行波功率合成器合成端口间隔离度与回波损耗也无法满足要求,波导径向功率分配合成器无法满足其超紧凑的体积要求和高隔离度低反射要求,空间功率合成技术用于微波频段尺寸较高。常规的依托于介质的平面传输线对于实现kW级功率容量有较大难度,因此现有的微波功率合成技术大都不满足kW级功率容量和低插损高隔离度以及尺寸体积要求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种kW级超紧凑高隔离度共面魔T及微波功率合成方法,其和差端口共面,具有紧凑的横截面积,可在较宽频带范围内实现较高的和差端口隔离度以及各端口较低的回波损耗,同时它还具有高功率容量和性能稳定的特点。本专利技术的技术解决方案是:一种kW级超紧 ...
【技术保护点】
一种kW级超紧凑高隔离度共面魔T,包括和端口、差端口、两个输入端口、波导单元、耦合探针,其特征在于:还包括同轴‑同轴波导匹配单元和同轴‑矩形波导匹配单元;所述波导单元包括一个全高矩形波导段、两个与全高矩形波导段窄边T形连接的半高矩形波导段、两个与半高矩形波导段分别连接的90度半高E面弯波导段、两个与半高E面弯波导连接的半高直波导段;所述差端口设置在全高矩形波导段的外端面;所述两个输入端口分别设置在与半高直矩形波导段外连接的同轴波导外端面;所述和端口通过同轴‑同轴波导匹配单元与半高矩形波导段连接;所述同轴‑矩形波导匹配单元设置在半高直波导段内且与输入端口连接。
【技术特征摘要】
1.一种kW级超紧凑高隔离度共面魔T,包括和端口、差端口、两个输入端口、波导单元、耦合探针,其特征在于:还包括同轴-同轴波导匹配单元和同轴-矩形波导匹配单元;所述波导单元包括一个全高矩形波导段、两个与全高矩形波导段窄边T形连接的半高矩形波导段、两个与半高矩形波导段分别连接的90度半高E面弯波导段、两个与半高E面弯波导连接的半高直波导段;所述差端口设置在全高矩形波导段的外端面;所述两个输入端口分别设置在与半高直矩形波导段外连接的同轴波导外端面;所述和端口通过同轴-同轴波导匹配单元与半高矩形波导段连接;所述同轴-矩形波导匹配单元设置在半高直波导段内且与输入端口连接。2.根据权利要求1所述的kW级超紧凑高隔离度共面魔T,其特征在于:所述同轴-同轴波导匹配单元包括依次同轴连接的介质匹配同轴波导段、第一空气匹配同轴波导段、第二空气匹配同轴波导段;所述和端口设置在介质匹配同轴波导段的外端面且与之共轴;所述耦合探针设置在半高矩形波导段内且与第二空气匹配同轴波导段共轴连接。3.根据权利要求1所述的kW级超紧凑高隔离度共面魔T,其特征在于:所述同轴-矩形波导匹配单元包括沿半高直波导段方向依次连接的一个底部匹配矩形金属块、至少一个中部匹配矩形金属块、一个顶部匹配矩形金属块;所述底部匹配矩形金属块的另一端面与输入端口共轴连接;所述至少一个中部匹配矩形金属块和所述顶部匹配矩形金属块均与半高直波导段的其中一个侧面紧贴;两个半高直波导段内的所述至少一个中部匹配矩形金属块和所述顶部匹配矩形金属块均与半高直波导段的同一方位的侧面紧贴;所述至少一个中部匹配矩形金属块和所述顶部匹配矩形金属块的宽度依次减小;所述顶部匹配矩形金属块长度大于任一中...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭乐田,黄文华,邵浩,李佳伟,巴涛,
申请(专利权)人:西北核技术研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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