一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，包括M個(gè)功率合成單元，所述功率合成單元為塔式結(jié)構(gòu)，所述功率合成單元包括N級(jí)功合器，設(shè)n∈{1,2,...N}，則每個(gè)第n+1級(jí)功合器的輸入口均與一個(gè)第n級(jí)功合器的輸出口相連，第N級(jí)功合器為二合一功合器，第1,2,...N-1級(jí)功合器以第N級(jí)功合器為中心對(duì)稱設(shè)置，功率合成單元每一級(jí)功合器為相同數(shù)目輸入口的功合器。該功率合成器還包括M合一功合器，M個(gè)功率合成單元的第N級(jí)功合器的輸出口分別與M合一功合器的輸入口相連。本發(fā)明和水冷系統(tǒng)相結(jié)合，將上百個(gè)功放模塊就近用最簡(jiǎn)潔直接的合成方式多級(jí)合成輸出達(dá)到想要的功率等級(jí)，占用空間小，且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單高效。
【專利說明】一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大功率合成領(lǐng)域，尤其涉及一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器。
【背景技術(shù)】
[0002]功率合成器在大功率合成領(lǐng)域是必須的器件，每個(gè)功放模塊的輸出功率經(jīng)過合成系統(tǒng)進(jìn)行疊加，可以生成比單個(gè)模塊大得多的功率輸出。在IOOkw以上的發(fā)射機(jī)中，往往要使用多級(jí)合成系統(tǒng)，不斷將功率輸出合并，最終能夠輸出要求的功率等級(jí)。但現(xiàn)有超大功率合成器難以一次合成輸出，必須米用多級(jí)合成的場(chǎng)合的解決方案。一般方案都是米用機(jī)柜式的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)，機(jī)柜式的系統(tǒng)占用空間大，功率合成系統(tǒng)龐雜和低效，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，和水冷系統(tǒng)相結(jié)合，將上百個(gè)功放模塊就近用最簡(jiǎn)潔直接的合成方式多級(jí)合成輸出達(dá)到想要的功率等級(jí)，占用空間小，且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單高效。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0005]一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，該功率合成器包括M個(gè)功率合成單元，所述功率合成單元為塔式結(jié)構(gòu)，功率合成單元包括N級(jí)功合器,設(shè)n e {I, 2,...N},則每個(gè)第n+1級(jí)功合器的輸入口均與一個(gè)第η級(jí)功合器的輸出口相連。
[0006]本發(fā)明提供的功率合成器同樣可逆的完成各級(jí)功放系統(tǒng)的功率分配功能。
[0007]更進(jìn)一步的，第N級(jí)功合器為二合一功合器，第1，2，...N-1級(jí)功合器以第N級(jí)功合器為中心對(duì)稱設(shè)置。
[0008]更進(jìn)一步的，功率合成單元每一級(jí)功合器為相同數(shù)目輸入口的功合器。
[0009]更進(jìn)一步的，該功率合成器還包括M合一功合器，M個(gè)功率合成單元的第N級(jí)功合器的輸出口分別與M合一功合器的輸入口相連。
[0010]更進(jìn)一步的，Μ=2,即該功率合成器還包括一號(hào)二合一功合器，每個(gè)功率合成單元第N級(jí)功合器的輸出口分別與一號(hào)二合一功合器的輸入口相連。
[0011]更進(jìn)一步的，功率合成單元每級(jí)功合器的輸出口設(shè)有耦合器，提供功率監(jiān)測(cè)，用來做發(fā)射功率、反射功率指示以及提供發(fā)射機(jī)過載保護(hù)的取樣信號(hào)和射頻檢測(cè)信號(hào)。
[0012]更進(jìn)一步的，八合一功合器采用圓盤型同軸分支器結(jié)構(gòu)，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。同軸分支器是同軸硬饋線，半空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有絕緣體支撐。
[0013]更進(jìn)一步的，六合一功合器采用圓盤型同軸分支器結(jié)構(gòu)，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。
[0014]更進(jìn)一步的，二號(hào)二合一功合器輸入口為同軸接口，并經(jīng)同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換后，采用波導(dǎo)合成方式輸出；一號(hào)二合一功合器米用全波導(dǎo)合成方式輸入輸出。
[0015]有益效果:(1)本發(fā)明和發(fā)射機(jī)水冷系統(tǒng)相結(jié)合，將上百個(gè)功放模塊就近用最簡(jiǎn)潔直接的合成方式多級(jí)合成輸出達(dá)到想要的功率等級(jí)，緊湊設(shè)計(jì)且就近合成，能夠最大化節(jié)約架設(shè)空間和合成效率。(2)本發(fā)明提供的功率合成單元為塔式結(jié)構(gòu)，能最大可能的節(jié)省空間，并且便于對(duì)各級(jí)功合器進(jìn)行調(diào)整計(jì)算，以得到想要達(dá)到的功率等級(jí)。(3)本發(fā)明提供的功率合成器在最后兩級(jí)采用波導(dǎo)傳輸方式，能有效降低傳輸損耗，提高傳輸效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的功率合成單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明提供的塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0019]本發(fā)明提供的功率合成器所包含的各級(jí)功合器組成發(fā)射機(jī)的合成網(wǎng)絡(luò)，功率合成器逆轉(zhuǎn)后成為功率分配器，組成發(fā)射機(jī)的分配網(wǎng)絡(luò)。分配與合成是可逆的完成發(fā)射機(jī)各級(jí)功放系統(tǒng)的功率分配及合成功能。發(fā)射機(jī)的功放模塊的功率通過分配網(wǎng)絡(luò)均勻地、互不影響地同時(shí)分配給多路負(fù)載，基本要求是:輸出功率按一定比例分配，輸出端之間要相互隔離；輸入與輸出端必須匹配。另外為了獲得更大的功率，還需要合成網(wǎng)絡(luò)將各放大器輸出功率相加。本發(fā)明同時(shí)通過耦合器提供功率監(jiān)測(cè)。功率分配器、功率合成器和定向耦合器三類均為無源器件。
[0020]本發(fā)明提供的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，包括M個(gè)功率合成單元(I)，所述功率合成單元(I)為塔式結(jié)構(gòu)，所述功率合成單元(I)包括N級(jí)功合器,設(shè)n e {1，2，...N}，則每個(gè)第n+1級(jí)功合器的輸入口均與一個(gè)第η級(jí)功合器的輸出口相連。第N級(jí)功合器為二合一功合器，第1，2,...N-1級(jí)功合器以第N級(jí)功合器為中心對(duì)稱設(shè)置，功率合成單元(I)每一級(jí)功合器為相同數(shù)目輸入口的功合器。
[0021]該功率合成器還包括M合一功合器，所述M個(gè)功率合成單元(I)的第N級(jí)功合器的輸出口分別與M合一功合器的輸入口相連。當(dāng)Μ=2時(shí)，每個(gè)功率合成單元(I)第N級(jí)功合器的輸出口分別與一號(hào)二合一功合器(2)的輸入口相連。另外,功率合成單兀(I)每級(jí)功合器的輸出口設(shè)有I禹合器(3) (4) (5)。
[0022]本實(shí)例中，N = 3，功率合成器組成的合成網(wǎng)絡(luò)由I個(gè)一號(hào)二合一功合器(例168kw)、2個(gè)二號(hào)二合一功合器(例80kw)、4個(gè)六合一功合器(例42kw)、24個(gè)八合一(例7kw)0功合器示例的功率數(shù)據(jù)，為連續(xù)波，平均值功率。
[0023]反過來,分配網(wǎng)絡(luò)可以說是由3個(gè)一分二功分器、4個(gè)一分六功分器、24個(gè)一分八功分器組成。
[0024]耦合器分別位于二合一功合器(例如168kw)、二合一功合器(例如84kw)、六合一功合及八合一功合器(例如7kw)的輸出口，總計(jì)31個(gè),用來做發(fā)射功率、反射功率指示以及提供發(fā)射機(jī)過載保護(hù)的取樣信號(hào)和射頻檢測(cè)信號(hào)。
[0025]一號(hào)二合一功合器(例如168kw)采用全波導(dǎo)合成方式，以應(yīng)對(duì)80kw的輸入和150kw的輸出功率。
[0026]二號(hào)二合一功合器(例如84kw)輸入為同軸接口(EIA61/8’ ’)，經(jīng)同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換后，采用波導(dǎo)合成輸出80kw的功率。[0027]六合一功合器為圓盤型同軸電纜分支器結(jié)構(gòu)，輸入為EIA31/8’’，無隔離電阻。
[0028]八合一功合器為圓盤型同軸分支器結(jié)構(gòu)，輸入為7/16’ ’ Female接口，無隔離電阻。
[0029]功合器每級(jí)合成輸出口均有定向I禹合器用于檢測(cè)輸出和反射功率。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器,其特征在于:該功率合成器包括M個(gè)功率合成單元(I)，所述功率合成單元(I)為塔式結(jié)構(gòu)，所述功率合成單元(I)包括N級(jí)功合器，設(shè)n e {1，2，...N}，則每個(gè)第n+1級(jí)功合器的輸入口均與一個(gè)第η級(jí)功合器的輸出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器,其特征在于:第N級(jí)功合器為二合一功合器，第1，2，...N-1級(jí)功合器以第N級(jí)功合器為中心對(duì)稱設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器,其特征在于:所述功率合成單元(I)每一級(jí)功合器為相同數(shù)目輸入口的功合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器,其特征在于:該功率合成器還包括M合一功合器，所述M個(gè)功率合成單元(I)的第N級(jí)功合器的輸出口分別與M合一功合器的輸入口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，其特征在于:所述Μ=2，每個(gè)功率合成單元(I)第N級(jí)功合器的輸出口分別與一號(hào)二合一功合器(2)的輸入口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，其特征在于:所述功率合成單元(I)每級(jí)功合器的輸出口設(shè)有耦合器(3)、(4)、(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器,其特征在于:所述N = 3，功率合成器組成的合成網(wǎng)絡(luò)由I個(gè)一號(hào)二合一功合器、2個(gè)二號(hào)二合一功合器(例80kw)、4個(gè)六合一功合器(例42kw)、24個(gè)八合一功合器構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，其特征在于:所述八合一功合器(6)采用圓盤型同軸分支器結(jié)構(gòu)，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，其特征在于:所述六合一功合器(7)采用圓盤型同軸分支器結(jié)構(gòu)，輸入口為同軸接口，且無隔離電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種塔式大功率發(fā)射機(jī)一體化功率合成器，其特征在于:所述二號(hào)二合一功合器(8)輸入口為同軸接口，并經(jīng)同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換后，采用波導(dǎo)合成方式輸出；所述一號(hào)二合一功合器(2)米用全波導(dǎo)合成方式輸入輸出。
【文檔編號(hào)】H01P5/19GK103956557SQ201410154040
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】張峰, 廖德寧, 韋成群, 韓迅 申請(qǐng)人:南京熊貓電子股份有限公司