本發明專利技術為一種用于高功率板線合成器多通道合成的多通道阻抗變換合成設計方法，主要用于解決高功率板線合成器多通道合成功率幅相一致性及其耐功率的問題，屬于雷達、通信系統天線與微波技術領域。本發明專利技術涉及一種高功率板線合成器，其多通道板線功率合成網絡采用多級分支結構形式。和高功率板線合成器多通道輸入相連的為功率合成網絡第一級分支，作為功率總合成的末級分支其中間部位板線內導體設計為圓形形式，多級分支級與級之間長度設計為四分之一工作波長的奇數倍，每級分支阻抗變換段設計不同于通常的多節阻抗變換設計。可實現多通道合成功率幅相一致性，避免了高功率板線合成器尺寸限制帶來的設計瓶頸，提高了高功率板線合成器可靠性和耐功率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的，用于現代雷達、通信系統固態發射機的高功率板線合成器設計。本專利技術屬于雷達、通信系統天線與微波
技術介紹
固態發射機作為現代雷達、通信系統的重要組成部分，正在越來越多的場合逐步取代真空管發射機。高功率合成器將多個固態功率發射組件產生的功率進行功率合成，設計高功率合成器是實現大功率固態發射機的關鍵技術。高功率合成器可以采取一路到多路如16路的直接阻抗變換合成，其多通道輸入沿圓周分布排列，高功率合成器合成功率在圓周的正中央耦合輸出。本專利技術涉及的高功率合成器為適應發射機柜結構設計需要采用多級分支結構設計，比如高功率合成器輸入通道數量是2η (η為正整數)，那么高功率合成器功率合成網絡采用η級分支結構形式。和高功率板線合成器多通道輸入相連的為功率合成網絡第一級分支，功率總合成部位為末級分支。為了實現多通道輸入功率在高功率合成器內高效、可靠地合成，同時為了提高耐功率，必須保證高功率板線合成器多通道合成功率的幅相一致性。通常多通道板線功率合成網絡每級分支設計采取經典的多節阻抗變換設計理論，其不同阻抗變換段長度都設計為四分之一工作波長，多級分支級與級之間長度設計只考慮高功率合成器的外形尺寸，末級分支作為功率總合成采取與前級分支相同結構形式，功率總合成輸出還為板線結構。這種設計方法難于實現多通道合成功率幅相一致性，降低高功率板線合成器可靠性和耐功率，同時因高功率板線合成器尺寸如多通道輸入通道間距的限制帶來設計瓶頸。
技術實現思路
高功率板線合成器，其多通道板線功率合成網絡采用多級分支結構形式。和高功率板線合成器多通道輸入相連的為功率合成網絡第一級分支，功率總合成部位為末級分支，高功率合成器輸入通道數量是2η (η為正整數)，那么高功率合成器功率合成網絡采用η級分支結構形式，末級分支為第η級分支。比如16路高功率合成器，其輸入通道數16，即24，多通道板線功率合成網絡采用4級分支結構形式，第4級分支為末級分支。為了實現多通道輸入功率在高功率合成器內高效、可靠地合成，同時提高耐功率，必須保證高功率板線合成器多通道合成功率的幅相一致性。本專利技術涉及的，主要用于解決高功率板線合成器多通道合成功率的幅相一致性及其耐功率的問題。本專利技術為解決其技術問題所采用的技術解決方案為(1)采取和通常不同的阻抗變換設計方法設計每級分支阻抗變換段，第一級分支采用的是一節阻抗變換，第二、三級分支直至末級采用的都是兩節阻抗變換，結合高功率板線合成器多通道輸入通道間距S和發射機柜結構設計對高功率板線合成器外形尺寸AB和CD的要求設計各級分支的多級阻抗變換段長度。⑵多級分支比如4級分支結構的級與級之間長度ab、be和Cd分別設計為四分之一工作波長的奇數倍，ab、bc和Cd長度不必相同。⑶作為功率總合成的末級分支，采取與前級分支不同的結構形式，中間部位板線內導體設計為圓形形式。本專利技術與現有技術相比，在高功率板線合成器多通道輸入間距S及其外形尺寸AB 和⑶限制的情況下，可更加方便設計高功率板線合成器多通道阻抗變換合成網絡以實現多通道合成功率幅相一致性，提高高功率板線合成器可靠性和耐功率。根據本專利技術給出的方法研制的高功率板線合成器具有多路功率幅相一致性高、合成損耗小、工程實現便捷、耐功率和可靠性高等特點。附圖說明附圖I為多級分支板線內導體結構形式。其中1 一第一級分支；2—第二級分支；3—第三級分支；4一末級分支(第四級分支)；5—中間部位圓形板線內導體。附圖2為多級分支兩節阻抗變換段。其中Z0—多級分支接口標準特性阻抗；Z1—第一節阻抗變換段特性阻抗；Z2—第二節阻抗變換段特性阻抗；L1 一第一節阻抗變換段長度；L2—第二節阻抗變換段長度。具體實施例方式本專利技術涉及的，主要步驟(參見附圖)'I'設計多級分支結構阻抗變換段的阻抗。多級分支接口 ZO為標準特性阻抗，即ZO為50歐姆，如16路高功率合成器，根據微波技術多節阻抗變換設計理論，第一級分支采用的一節阻抗變換，中間阻抗取為70. 7歐姆，第二、三級直至末級分支采用的兩節阻抗變換，中間兩節變換阻抗Zl和Z2都分別取為59. 6歐姆和83. 9歐姆，然后由板線特性阻抗公式設計阻抗變換段板線LI和L2的內導體寬度。②根據高功率板線合成器輸入通道間距S及其外形尺寸ABXD要求，設計各級分支多節阻抗變換段長度LI和L2。由高頻結構仿真軟件進行仿真分析結合試驗分別確定每級分支阻抗變換段長度。③多級分支級與級之間長度設計，如附圖I中ab、be和Cd所示。通過調整多級分支接口特性阻抗為ZO段長度，設計多級分支級與級之間長度為四分之一工作波長的奇數倍，結合高功率板線合成器外形尺寸AB、CD要求，分別確定具體奇數倍值。④末級分支中間部位的圓形板線內導體設計。中間部位的板線內導體直徑設計為高功率板線合成器輸出轉換接口同軸線的內導體直徑。權利要求1.，其特征為在高功率板線合成器中構成多通道板線功率合成網絡的多級分支結構，采取和通常不同的多節阻抗變換設計方法設計每級分支阻抗變換段，即每級分支的多節阻抗變換段長度不是特定的四分之一工作波長；作為功率總合成的末級分支，采取與前級分支不同的結構形式，即中間部位的板線內導體設計為圓形形式。2.一種實現權利要求I所述的多通道阻抗變換合成的設計方法，其特征在于結合高功率板線合成器外形尺寸，多通道板線功率合成網絡的多級分支結構級與級之間長度設計為四分之一工作波長的奇數倍，奇數倍的數值不必相同。全文摘要本專利技術為一種用于高功率板線合成器多通道合成的多通道阻抗變換合成設計方法，主要用于解決高功率板線合成器多通道合成功率幅相一致性及其耐功率的問題，屬于雷達、通信系統天線與微波
本專利技術涉及一種高功率板線合成器，其多通道板線功率合成網絡采用多級分支結構形式。和高功率板線合成器多通道輸入相連的為功率合成網絡第一級分支，作為功率總合成的末級分支其中間部位板線內導體設計為圓形形式，多級分支級與級之間長度設計為四分之一工作波長的奇數倍，每級分支阻抗變換段設計不同于通常的多節阻抗變換設計。可實現多通道合成功率幅相一致性，避免了高功率板線合成器尺寸限制帶來的設計瓶頸，提高了高功率板線合成器可靠性和耐功率。文檔編號H01P5/12GK102938485SQ20121043669公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日專利技術者朱乙平 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多通道阻抗變換合成的設計方法，其特征為在高功率板線合成器中構成多通道板線功率合成網絡的多級分支結構，采取和通常不同的多節阻抗變換設計方法設計每級分支阻抗變換段，即每級分支的多節阻抗變換段長度不是特定的四分之一工作波長；作為功率總合成的末級分支，采取與前級分支不同的結構形式，即中間部位的板線內導體設計為圓形形式。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱乙平，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七二四研究所，
類型：發明
國別省市：
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