[发明专利]基于同轴TE01模式的n路波导空间径向功率分配合成器

权利要求书

1.一种基于同轴TE01模式的n路波导空间径向功率分配/合成器，其特征在于：包括同轴线(1)，同轴线(1)上连接n个大小形状相同的辐射状排列的矩形波导(2)；同轴线(1)包括同心设置的外部的同轴线外导体(1-2)以及中心的同轴线内导体(1-1)；同轴线内导体(1-1)外直径设置为d，同轴线外导体(1-2)内直径设置D，并且dD；d和D的尺寸具体数值根据功率合成器支路数目n和工作频带匹配要求优化选取；同轴线内导体(1-1)内的底部同心设置至少一个圆台；当设置2个以上圆台时，从下至上各圆台的直径依次减小，各圆台的台阶面形成多级同轴匹配短路面(3)；同轴线内导体(1-1)底部垂直连接于最上方的圆台的上表面，同轴匹配短路面(3)设置为与同轴线(1)同心的圆环短路面；n路矩形波导(2)为所述n路波导空间径向功率分配合成器的n个支路；各支路矩形波导(2)尺寸相同，位于同一平面，与同轴线(1)垂直并沿同轴线外导体(1-2)圆周径向均匀分布；在矩形波导(2)与同轴线(1)的连接位置设置于同轴线(1)的同轴匹配短路面(3)所在端；在矩形波导(2)与同轴线(1)的连接处，相邻矩形波导(2)的宽度边之间紧邻接触；矩形波导(2)宽边尺寸a根据工作频带优化确定，并在整个合成器中保持确定值不变；矩形波导(2)窄边尺寸设置规则为：在输出/入端口P₂，P₃，…，P_n和P_n+1处，矩形波导(2)窄边尺寸b根据系统应用需求确定；在与同轴线(1)连接处，矩形波导(2)窄边尺寸b₀根据所述功率合成器支路数目n的大小进行适当调整，b₀≤b，同轴匹配短路面(3)与n路矩形波导(2)宽边中心线的距离设置为H₁，其具体数值根据功率合成器工作频带匹配要求优化选取；构成同轴匹配短路面(3)的各级圆环短路面外径尺寸D₁，D₂，D₃，…和各级圆环短路面间距尺寸H₂，H₃，……，根据功率合成器支路数目n和工作频带匹配要求优化选取；同轴线(1)工作于同轴TE01圆对称模式，矩形波导(2)工作于矩形波导TE10模式；置于同轴线(1)底端的圆环短路面用以调节端口匹配；当用作功率合成时，分别由n个矩形波导端口P₂，P₃，…，P_n和P_n+1输入n路幅度相等、相位相同的矩形波导TE10模式信号，合成为一路同轴圆对称TE01模式信号并由同轴线(1)端口P₁输出；当用作功率分配时，由同轴线(1)端口P₁输入的同轴TE01圆对称模式信号，对称地分配为n路幅度相等、相位相同的矩形波导TE10模式信号并由n个矩形波导端口P₂，P₃，…，P_n和P_n+1输出。