[发明专利]一种C波段空间功率合成固态功率放大器

摘要

本发明公开了一种C波段空间功率合成固态功率放大器，涉及卫星、微波通信领域。该固态功率放大器由上腔体、H形中间压块和下腔体构成，上腔体和下腔体上下对称设置，结构完全相同。上腔体安装有上基板，该上基板由微带印制板、两个功率放大单元、四个微带隔离器、四个隔离器压块、两个功率放大单元压块和四个穿心电容构成，其中，上基板关于两个功率放大单元的连线呈轴对称结构。本发明采用空间功率合成技术，输入输出接口采用波导形式，内部采用波导微带转换结构，将波导内传输的信号转换到微带线上，经过放大后，通过微带转波导结构辐射到波导中。此结构形式减小了传输损耗，增加了合成效率，减小了体积，降低了热设计难度。

主权项

一种C波段空间功率合成固态功率放大器，其特征在于：包括上腔体(1)、H形中间压块(2)和下腔体(3)；上腔体(1)和下腔体(3)上下对称设置且在上腔体(1)和下腔体(3)中部均设有放置H形中间压块(2)的凹槽，所述上腔体(1)和下腔体(3)相对的两个面沿矩形长边同一径向设有输入波导槽和输出波导槽；所述H形中间压块(2)与输入波导槽和输出波导槽相对位置分别设有输入波导端口和输出波导端口；所述上腔体(1)、H形中间压块(2)和下腔体(3)依次扣合后形成封闭的矩形输入波导和矩形输出波导；所述上腔体(1)与H形中间压块(2)之间设有上基板安装腔，H形中间压块(2)与下腔体(3)之间均设有下基板安装腔；上基板安装腔安装有上基板，下基板安装腔安装有下基板，上基板和下基板相对设置；所述上基板设有微带印制板(4)、第一至第二功率放大单元(5‑1至5‑2)、第一至第四微带隔离器(6‑1至6‑4)、第一至第四隔离器压块(7‑1至7‑4)、第一至第二功率放大单元压块(8‑1至8‑2)和第一至第四穿心电容(9‑1至9‑4)；所述微带印制板(4)包括印制于上基板背面的输入同面鳍线天线(10‑1)、输出同面鳍线天线(10‑2)、输入槽线(11‑1)和输出槽线(11‑2)，以及印制于上基板上面的输入耦合微带线(12‑1)、输出耦合微带线(12‑2)和第一至第四直流偏置电路(13‑1至13‑4)；输入同面鳍线天线(10‑1)的宽度逐渐变小转变为输入槽线(11‑1)，输入耦合微带线(12‑1)与输入槽线(11‑1)垂直相交且相交的位置距输入槽线(11‑1)终端为工作频率四分之一波长的位置；输入耦合微带线(12‑1)的上端口经第一隔离器(6‑1)与第一功率放大单元(5‑1)的输入端口相连接，下端口经第二隔离器(6‑2)与第二功率放大单元(5‑2)的输入端口相连接；第一功率放大单元(5‑1)的输出端口经第三隔离器(6‑3)与输出耦合微带线(12‑2)的上端口相连接，第二功率放大单元(5‑2)的输出端口经第四隔离器(6‑4)与输出耦合微带线(12‑2)的下端口相连接；输出耦合微带线(12‑2)与输出槽线(11‑2)垂直相交且相交的位置距输出槽线(11‑2)终端为工作频率四分之一波长的位置，输出槽线(11‑2)天线的宽度逐渐变大转变为输出同面鳍线天线(10‑2)；每个功率放大单元的电源输入端口连接有穿心电容，偏置电源输入端口连接有直流偏置电路；所述下基板与上基板结构完全相同，下基板与上基板射频信号的输入端和输出端均对应设置；射频信号由输入波导端口输入，依次经输入同面鳍线天线(10‑1)、输入槽线(11‑1)、输入耦合微带线(12‑1)分为两路射频信号；其中一路射频信号经第一隔离器(6‑1)输出至第一功率放大单元(5‑1)，另一路射频信号经第二隔离器(6‑2)输出至第二功率放大单元(5‑2)；第一功率放大器单元(5‑1)将收到的射频信号进行放大经第三隔离器(6‑3)输出至输出耦合微带线(12‑2)，第二功率放大器单元(5‑2)将收到的射频信号进行放大经第四隔离器(6‑4)输出至输出耦合微带线(12‑2)；这两路射频信号经输出槽线(11‑2)合成一路射频信号并由输出同面鳍线天线(10‑2)输出至输出波导端口。