一种超宽带两路大功率分配器制造技术

本发明专利技术涉及一种超宽带两路大功率分配器，属于雷达技术领域。通过选择空气介质填充的方同轴作为传输线，实现大功率信号在6～18GHz全频带内低损耗传输的目的；通过引入外导体处的凸台，补偿T型结构的不连续性；通过引入内导体处的阻抗变换段，实现阻抗的良好匹配。通过以上环节的设计，实现基于方同轴的工作频率范围覆盖6～18GHz的两路大功率分配器。覆盖6～18GHz的两路大功率分配器。覆盖6～18GHz的两路大功率分配器。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带两路大功率分配器


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体是一种基于方形同轴的两路功率分配器，可应用于工作频率范围为6～18GHz内的雷达发射机中。

技术介绍

[0002]在雷达系统中，为了增大探测和作用距离，需要提高发射机的输出功率。随着频率的升高，单个固态器件的输出功率会迅速减少，在微波频段这些器件的输出功率一般只有数瓦；与此同时频率升高、波长变短，导致留给散热和匹配的空间更小，加工难度也随之增大。因此在雷达发射机的实际应用中，多采用功率分配器实现大功率输出。
[0003]由于当前雷达发射机的主要工作频段涵盖C波段、X波段以及Ku波段，然而大多数雷达发射机的工作频段仅限于单一波段，难以覆盖多个连续波段。同时随着雷达功能的日趋提升，对雷达发射机输出功率的要求也越来越高。在国内外的文献中，关于6～18GHz频率范围内的功率合成技术的介绍不少，但是，大多是将宽工作频段和大功率输出单独考虑。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种既能满足工作频段在6～18GHz、又能实现大功率输出的两路功率分配器。
[0006]技术方案
[0007]一种超宽带两路大功率分配器，其特征在于包括外导体和内导体；外导体包括外导体壳体、外导体盖板，外导体端口横截面形状为正方形，内部由空气填充，在外导体壳体T型结处对称设有两个凸台，对应凸台下面设有凹槽；内导体放置于外导体内，内导体是实心的，端口横截面形状为正方形。
>[0008]所述的内导体包括3段阻抗变换段，成T型结构，其中一段阻抗变换段位于输入端，另外两段对称地位于输出端。
[0009]位于输出端的阻抗变换段由六节不同边长的传输段构成。
[0010]所述的凸台为圆柱形状。
[0011]所述的凹槽设有圆形倒角。
[0012]所述的外导体壳体采用铝制作。
[0013]所述的外导体盖板采用铝制作。
[0014]所述的内导体采用铝制作。
[0015]有益效果
[0016]本专利技术提出的一种6～18GHz的两路大功率分配器，通过选择空气介质填充的方同轴作为传输线，实现大功率信号在6～18GHz全频带内低损耗传输的目的；通过引入外导体处的凸台，补偿T型结构的不连续性；通过引入内导体处的阻抗变换段，实现阻抗的良好匹配。通过以上环节的设计，实现基于方同轴的工作频率范围覆盖6～18GHz的两路大功率分
配器。具有有益效果如下：
[0017]1)超宽带。整体采用T型结结构，通过采取有效的补偿措施，保证该功率分配/合成器的工作频率范围覆盖6～18GHz，实现超宽带。
[0018]2)功率容量大。采用空气填充的方同轴作为传输线，同轴线自身的低损耗特点，确保了该功率分配器可传输大功率信号。
[0019]3)易加工。整体结构采用方同轴实现，相比传统的圆形同轴更易加工。
附图说明
[0020]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0021]图1是6～18GHz的两路大功率分配器整体结构示意图；
[0022]1‑
外导体壳体，2
‑
外导体盖板，3
‑
内导体；
[0023]图2外导体壳体结构图；
[0024]图3外导体盖板结构图；
[0025]图4内导体结构图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0027]这种超宽带的两路大功率分配器的整体结构示意如图1所示，整个功率分配器由外导体壳体、外导体盖板和内导体组成，外导体壳体、外导体盖板、内导体均采用铝。外导体是一个三端口横截面形状均为正方形的空心腔体，包括外导体壳体和外导体盖板两部分，内部由空气填充。由于在方同轴T型结的不连续处存在有杂散场或者高次模，需要在外导体采用补偿措施；通过在T型结连接处正下方增加一个凹槽，以抵消连接处不连续性带来的感性分量；通过在输入端靠近不连续处对称增加两个感性凸台以抵消不连续性带来的容性分量，凸台的形状为圆柱形状；同时对形成凹槽后的拐角做倒角处理以进一步减小反射量。外导体壳体、外导体盖板的详细结构尺寸见表1、2。
[0028]内导体是实心的，三个端口横截面形状均为正方形，整体呈现T型，内导体悬空内置于外导体内，包括三段，一段位于输入端，两段阻抗变换段，对称地分置于内导体T型结的两侧，每个变换段由六节不同边长的传输段构成。由于输入端口的特性阻抗为50Ω，两个输出端口的特性阻抗均为100Ω，当外导体尺寸不变时，两个支臂的内导体尺寸是输入端口内导体尺寸的2.32倍，接触面尺寸会出现明显突变。通过在内导体的结突变处加入一节过渡段，缓和这种变化对功率分配器性能指标造成的显著恶化；通过采用阻抗变换器，实现两个输出端口的特性阻抗从100Ω到50Ω的变换；通过采用切比雪夫阻抗变换器实现宽带阻抗匹配，最终采用四节变换段实现工作频率覆盖6～18GHz。内导体的详细结构尺寸见表3。
[0029]通过实际的加工测试，该种超宽带的两路大功率分配器在6～18GHz全频段内，功率分配器输入端口的驻波小于1.25，输出端口的幅度差在0.8dB以内、相位差在10
°
左右，完
全能够满足设计要求，而且采用基于空气填充的同轴的设计，具备大功率传输的特点。
[0030]表1外导体壳体结构尺寸
[0031]参数名称本专利技术设计值建议参数值a空气腔边长5.8mm5.75～5.85mmt1外导体壳体厚度6.1mm6.1～7.1mmm3方形凹槽内边长9mm9mmm4空气腔支臂下边长25.8mm25.8mmm5空气腔支臂上边长27.9mm27.9mmn3空气腔输入段长度16.1mm15.1～17.1mmφ1圆形凸台直径1.6mm1.6mmr1方形凹槽倒圆角半径1mm1mm
[0032]表2外导体盖板结构尺寸
[0033]参数名称本专利技术设计值建议参数值m1外导体输入端边长18mm18～20mmm2外导体支臂边长22.3mm22.3mmn1外导体输入段长度11mm10～12mmn2外导体输出端边长18mm18～20mmt2外导体盖板厚度6.1mm6.1～7.1mm
[0034]表3内导体结构尺寸
[0035]参数名称本专利技术设计值建议参数值b内导体边长2.3mm2.28～2.32mmb1内导体阻抗变换段1边长1mm1mmb2内导体阻抗变换段2边长1.44mm1.44mmb3内导体阻抗变换段3边长1.68mm1.68mmb4内导体阻抗变换段4边长1.9mm1.9mmb5内导体阻抗变换段5边长2.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带两路大功率分配器，其特征在于包括外导体和内导体(3)；外导体包括外导体壳体(1)、外导体盖板(2)，外导体端口横截面形状为正方形，内部由空气填充，在外导体壳体T型结处对称设有两个凸台，对应凸台下面设有凹槽；内导体(3)放置于外导体内，内导体(3)是实心的，端口横截面形状为正方形。2.根据权利要求1所述的一种超宽带两路大功率分配器，其特征在于所述的内导体(3)包括3段阻抗变换段，成T型结构，其中一段阻抗变换段位于输入端，另外两段对称地位于输出端。3.根据权利要求2所述的一种超宽带两路大功率分配器...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢敏，雷国忠，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：新型
国别省市：