一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构制造技术

本发明专利技术公开了一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，采用工字型四端口同轴线结构，端口处内外导体采用标准同轴线，工字型过渡段内导体采用非标准同轴线，所述工字型过渡段内导体采用开缝同轴线结构，所述结构输入端口在几十兆赫兹范围内反射参数低于

【技术实现步骤摘要】
一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构


[0001]本专利技术涉及磁约束离子回旋波加热等离子体
，具体是一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，离子回旋频率范围兆瓦级功率合成，频率范围在几十兆赫兹。

技术介绍

[0002]等离子体实现聚变需要离子温度超过一亿度，离子回旋加热是提高离子温度的最有效方法，然而成熟的离子回旋频段发射机最大功率容量在1.5兆瓦水平，难以满足等离子体对离子回旋波高功率的要求，所以需要功率合成技术，两台或者更多的发射机功率合成后，为离子回旋天线提供超过2兆瓦的高功率。兆瓦级几十兆赫兹功率合成器难点在于工作频率范围波长在5
‑
10米，且功率传输使用的是同轴线结构，如果采用传统功率合成器存在尺寸过大或者无法与同轴线对接的问题，比如CN112290181A、CN112290183A、CN112216943A专利，所以有必要针对兆瓦级几十兆赫兹设计一个紧凑型功率合成器。

技术实现思路

[0003]为了解决几十兆赫兹同轴线结构大功率合成器件研制难题，本专利技术通过利用缝隙同轴线性质，提供一种紧凑、工字型的米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，是一种几十兆赫兹频段的同轴功率合成器，具有低反射、高传输系数特点，在合成3兆瓦功率下能够有效的输出功率。
[0004]为了实现本专利技术的目的，采用的技术方案为：一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，包括：
[0005]工字型四端口同轴线结构，端口处内外导体采用标准同轴线，工字型过渡段内导体2采用非标准同轴线。
[0006]进一步的，所述工字型过渡段同轴线内导体2采用开缝同轴线结构。
[0007]进一步的，所述输入端口在几十兆赫兹范围内反射参数低于
‑
12dB。
[0008]进一步的，所述功率合成器合成3兆瓦功率时，最大电场低于1MV/m。
[0009]本专利技术的优点是：
[0010]1、本专利技术的功率合成器端口采用标准同轴线，便于与现有离子回旋系统集成、装配；
[0011]2、本专利技术的功率合成器输入端端口散射参数S
11
低于
‑
12dB，反射功率足够低；
[0012]3、本专利技术的功率合成器在合成3兆瓦功率水平下，各处最大电场低于1MV/m。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的三维视图；
[0014]图2为本专利技术的原理图；
[0015]图3为本专利技术结构的模拟端口散射参数；
[0016]图4为本专利技术结构在合成3兆瓦功率时电场分布图。
[0017]附图标记：
[0018]1：外导体；2：内导体。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0020]对本专利技术实施方式中的技术方案所进行的清楚、完整的描述，所描述的实施方式仅为本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式，基于本专利技术中的实施方式，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术的保护范围。
[0021]参见附图1，一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，具有高效率传输、低电场特点，其包括工字型四端口同轴线结构，同轴线外导体1是标准传输线，同轴线内导体2在端口处是标准传输线，内导体在工字型桥路之间采用开缝同轴线结构。
[0022]见附图图1和附图图2，1端口和2端口馈入功率相位差是90度时，在3端口功率是1端口和2端口功率的叠加，4端口功率为0，此端口是1端口和2端口功率相位完全相反状态的叠加，所以3端口起到功率合成的作用。
[0023]所述结构，见附图3，1端口功率在3端口和4端口功率基本平分，在功率馈入的1端口反射参数小于
‑
12dB，1端口反射功率足够小，保证了馈入功率后传输系统的电压低于击穿阈值，见附图4，在1端口和2端口分布馈入1.5兆瓦，即合成功率3兆瓦的情况下，最大电场低于1MV/m。
[0024]本专利技术未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，其特征在于，包括：工字型四端口同轴线结构，端口处内外导体(2、1)采用标准同轴线，工字型过渡段内导体(2)采用非标准同轴线。2.根据权利要求1所述的一种米波段兆瓦级同轴功率合成器结构，其特征在于：工字型过渡段同轴线内导体(2)采用开缝同轴线结构。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新军，杨桦，袁帅，秦成明，程艳，王永胜，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：