一种毫米波波导功率合成器的制作方法

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本发明涉及一种波导功率合成器，更具体地，涉及一种毫米波波导功率合成器。


背景技术：

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毫米波功率输出设备是毫米波系统的核心设备之一。传统的速调管和行波管等真空电子器件，因在毫米波频段具有高效率和高功率输出能力，在众多高功率需求领域仍然扮演者重要角色。真空电子器件可输出较大功率，但存在工作电压高、可靠性低、寿命短等缺点。毫米波固态器件具有工作电压低、可靠性高、寿命长等优点，而倍受研究者的关注。半导体和计算机仿真技术迅速发展，促进了微波毫米波固态功率器件的发展，为该频段固态发射机的研制奠定了基础。鉴于当前单片毫米波功率芯片输出功率不能满足系统需求的问题，工程上多采用功率合成技术，即将多个固态功率器件进行并联，将每个功率芯片的输出功率进行合成后输出，因此毫米波功率合成技术已成为获得毫米波固态大功率输出的关键技术之一。现有的波导功率合成器虽然损耗低、隔离度高，但散热性能差，寿命低，不能够满足毫米波固态大功率输出的要求。


技术实现要素：

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发明目的：本发明的目的是提供一种损耗低、隔离度高、散热特性好的毫米波波导功率合成器。
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技术方案：本发明所述毫米波波导功率合成器，包括输入端波导、驱动放大芯片、功率放大芯片，输入端波导连接驱动输出波导，驱动放大芯片连接驱动输出波导，驱动输出波导连接波导功分结构，波导功分结构后连接功率放大芯片、输出端波导，输入端波导与驱动输出波导之间、输出端波导与波导功分结构之间通过微带线连接。
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其中，驱动输出波导和波导功分结构之间通过过渡腔连接，波导功分结构包括至少2个支路腔，微带线为50～80ω微带线，微带线宽为0.7～0.8mm，驱动放大芯片、功率放大芯片置于介质基板上，介质基板介电常数为2.2～2.6。
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有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、插入损耗及回波损耗较小，具有隔离度高的支路，能够提供良好的散热特性，具有大规模空间功率合成潜力；2、结构简单、易于制作。
附图说明
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图1是本发明的结构示意图；
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图2是本发明结构的俯视图；
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图3是本发明s参数仿真图。
具体实施方式
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如图1、图2所示，毫米波波导功率合成器，包括输入端波导1、驱动放大芯片3、功率
放大芯片6，驱动放大芯片3和功率放大芯片6置于介质基板，介质基板的介电常数为2.2，输入端波导1连接驱动输出波导5，驱动放大芯片3连接驱动输出波导5，驱动输出波导5连接波导功分结构，驱动输出波导5和波导功分结构之间通过过渡腔4连接，波导功分结构包括2个支路腔，功率放大芯片位于支路腔中，支路腔汇总后连接输出端波导7，输入端波导1与驱动输出波导5之间、输出端波导7与波导功分结构之间通过微带线2连接，微带线2为50ω微带线。
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输入端波导1、输出端波导7，宽边长6mm，窄边长3mm，长度6mm，微带线2宽为0.78mm，长11.33mm，过渡腔3宽2mm，高1.50mm，长1.50mm，支路腔的宽边长12mm，窄边长3mm，长度6mm；使用时输入端波导1输入的信号通过驱动放大芯片将信号放大，向下一级电路提供足够大的信号，信号通过波导功分结构支路腔中的功率放大芯片，放大后的信号先通过输出端波导7的功率合成，再经过输出端波导7到微带线2转换，通过微带线2输出。
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图3给出了毫米波波导功率合成器的s参数仿真图，由图可见该毫米波波导功率合成器在30～40ghz带宽内，插入损耗s
21
小于1db，在整个带内回波损耗s
11
低于15db。可以看出，该结构具有良好的功率合成特性。