[发明专利]一种基于同轴波导的多路微波功率分配器件

说明书

本发明公开一种基于同轴波导的多路微波功率分配器件，包括：外导体壳，外导体壳包括环状的外壳侧体和底板；内导体件和阶梯型圆台导体件；外壳侧体靠近底板的区域中具有若干个开口；与若干个开口一一对应的若干个输出端内导体杆，输出端内导体杆的一端与第一侧壁固定连接，输出端内导体杆的另一端延伸至开口中；输出端内导体杆与开口的侧壁之间构成输出端空间通道，内导体件与外壳侧体的内侧壁之间构成输入端空间通道，阶梯型圆台导体件与外壳侧体的内侧壁之间构成过渡空间通道。具有更低的损耗与更高的功率容量；实现微波多路数一级分配，无需采用级联的方式来获得多路数微波输出，避免了因级联引起的微波损耗；具有结构简单、一体化的优点。

技术领域

本发明涉及微波固态功率分配技术领域，具体涉及一种基于同轴波导的多路微波功率分配器件。

背景技术

在固态高功率微波技术中，单个固态器件输出功率由于受自身半导体物理特性的影响以及加工工艺、散热、阻抗匹配等问题限制，远远达不到高功率应用的要求。为了解决该问题，通常采用多个固态器件进行功率分配、放大再合成的方法来获得高功率输出。

功分器是一种将一路微波信号分成多路微波信号的微波无源器件；反过来，也可以将多路微波信号合成一路，此时用作合路器使用。这类器件在固态微波功率分配技术领域有着十分重要的地位。

功率分配技术现有技术按照物理层结构分类应用较为广泛的主要是：平面型、波导型。平面型有微带、槽线、带状线，常见的有：Wilkinson功分器、微带分支线定向耦合器等。这类功率分配器主要利用电路结构来实现功率分配，虽然结构紧凑，但由于其功率分配效率低、功率容量小等缺陷不适用于大功率微波分配技术中。

波导型合路器，由金属波导组成，如：矩形波导、圆波导、同轴波导、SIW(基片集成波导)等，具有非常高的功率容量，且损耗极低。常见的波导型功分器有T型功率分配器。T型功率分配器可以实现2路的功率分配，为了得到多路数输入或输出，通常采用级联的方式来获得大功率输出。这种方式就使得分配器的体积较大，微波损耗大、能量利用率低，在功率较大时会造成很大的电损耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于同轴波导的多路微波功率分配器件，以解决现有大功率多路微波功率分配技术中，只经过一级分配完成多路百瓦级连续波功率分配的问题。

本发明提供一种基于同轴波导的多路微波功率分配器件，包括：外导体壳；所述外导体壳包括环状的外壳侧体和底板，所述底板与所述外壳侧体的一侧端口连接；被所述外壳侧体环绕的内导体件和阶梯型圆台导体件，所述阶梯型圆台导体件位于所述内导体件和所述底板之间，所述阶梯型圆台导体件具有相对设置的第一顶面和第一底面、以及与第一顶面和第一底面连接的第一侧壁；所述内导体件与部分所述第一顶面固定连接；所述外壳侧体靠近所述底板的区域中具有自外壳侧体的内侧壁至外壳侧体的外侧壁贯穿所述外壳侧体的若干个开口，若干个开口环绕所述外壳侧体的中心轴均匀分布；与若干个开口一一对应的若干个输出端内导体杆，输出端内导体杆的一端与第一侧壁固定连接，输出端内导体杆的另一端延伸至开口中；所述输出端内导体杆与开口的侧壁之间构成输出端空间通道；所述内导体件与外壳侧体的内侧壁之间构成输入端空间通道；阶梯型圆台导体件与外壳侧体的内侧壁之间构成过渡空间通道；所述过渡空间通道与输出端空间通道和输入端空间通道均连通。

可选的，所述开口的形状为圆台型；且开口与外壳侧体的外侧壁相交的图形的直径小于开口与外壳侧体的内侧壁相交的图形的直径。

可选的，所述开口与外壳侧体的外侧壁相交的图形的直径为10mm～16mm；开口与外壳侧体的内侧壁相交的图形的直径为20mm～30mm。

可选的，所述输出端内导体杆的一端嵌入阶梯型圆台导体件。

可选的，所述输出端内导体杆为杆状结构，所述输出端内导体杆的延伸方向与所述外壳侧体的中心轴垂直。