[实用新型]毫米波功率合成放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，尤其涉及毫米波功率合成放大器。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，语音、视频等数据通信容量日益扩展，导致无线频率资源紧缺。为了解决这一问题，毫米波通信以其带宽宽、通信容量大等优点成为一个优良的解决方案。同样，高功率毫米波雷达在民用、军用和深空探测等领域也存在巨大的需求。

高功率放大器是无线通信发射机的核心，电真空毫米波功率放大器以其功率高、带宽宽和增益高等优点，特别适合毫米波发射机，但缺点是需要高压电源，而且体积大，价格昂贵。半导体固态毫米波放大器以其体积小、重量轻、可靠性高，电源电压低等优点广泛用于毫米波系统中。但是其输出功率低，常常不能满足发射机的要求。

为了满足发射机输出功率要求，功率合成技术应运而生。常规功率分配/合成电路有0°的电路，如：威尔金森功分器；90°电路，如：分支线电桥；180°电路，如：巴伦变换器，等等。这些电路以两路合成方式构成二进制功率合成放大器，以2的n（n=1、2、3…）次幂的合成路数（2路、4路、8路、16路…）合成功率，可以满足许多功率合成的用途，甚至构成几十路上百路合成电路。但是，在一些场合，例如需要用输出功率为5W的MMIC（Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路）芯片构成输出功率10W的功率放大器，使用二进制功率合成放大器进行功率放大，采用两路合成时由于合成效率的限制导致输出功率不足，而采用四路合成时则输出功率过大，降低了功率放大器的效率。因此，二进制功率合成技术存在合成路数的空缺，给某些应用场合带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毫米波功率合成放大器，旨在解决二进制功率合成技术存在合成路数的空缺，给某些应用场合带来不便的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种毫米波功率合成放大器，包括：

等幅分配、合成毫米波的三路功率分配器、三路功率合成器；

与所述三路功率分配器连接，传输所述三路功率分配器分配出的毫米波的输入波导传输线；

与所述三路功率合成器连接，传输毫米波至所述三路功率合成器进行等幅同相合成的输出波导传输线；

连接于所述输入波导传输线、所述输出波导传输线之间，放大所述输入波导传输线传输的等幅同相的毫米波，并将放大后的毫米波等幅同相传输至所述输出波导传输线的功率放大器。

所述三路功率分配器采用E面分支，包括：

输入毫米波的波导输入口；

与所述波导输入口直接连接的第一分配支路；

分布在所述第一分配支路的两边的第二分配支路和第三分配支路；

分别连通于所述第一分配支路和所述第二分配支路、所述第一分配支路和所述第三分配支路，将从所述波导输入口输入的毫米波在所述第一分配支路、所述第二分配支路、所述第三分配支路分成三路等幅的分配器分支线；

所述第一分配支路的输出口、第二分配支路的输出口、第三分配支路的输出口接所述输入波导传输线的输入口。

所述三路功率合成器采用E面分支，包括：

输出毫米波的波导输出口；

与所述波导输出口直接连接的第一合成支路；

分布在所述第一合成支路的两边的第二合成支路和第三合成支路；

分别连通于所述第一合成支路和所述第二合成支路、所述第一合成支路和所述第三合成支路，将所述第一合成支路、所述第二合成支路、所述第三合成支路三路的毫米波合成一路的合成器分支线；

所述第一合成支路的输入口、第二合成支路的输入口、第三合成支路的输入口接所述输出波导传输线的输入口。

所述输入波导传输线包括：

第一输入波导传输线、第二输入波导传输线、第三输入波导传输线；

所述第一输入波导传输线为90°弯波导，包括第一90°弯折、第二90°弯折，所述第一输入波导传输线的输入口接所述第一分配支路的输出口；

所述第二输入波导传输线为90°弯波导，包括第一90°弯折、第二90°弯折、第三90°弯折，所述第二输入波导传输线的输入口接所述第二分配支路的输出口；

所述第三输入波导传输线为90°弯波导，包括第一90°弯折，所述第三输入波导传输线的输入口接所述第三分配支路的输出口。

所述输出波导传输线包括：

第一输出波导传输线、第二输出波导传输线、第三输出波导传输线；