1 导言
大功率毫米波源是毫米波雷达、通讯、搅扰机、准确兵器制导体系中发射前端的核心部件。固态器材以直流电压低、可靠性高、抗冲击功能强、电路结构紧凑、尺度小、重量轻而倍受注重。但是跟着频率升高，单个固态器材的功率输出就会敏捷削减，难于满意实践使用要求。经过组合多个相干作业固态器材或叠加多个别离器材输出功率的功率组成办法是进步毫米波体系输出功率的有用办法,得到十分广泛的使用。
本文提出了依据波导的四路空间功率组成网络，这种结构能够很好的确保功率等幅同相四等分。一起，以波导作为输入和输出，能够削减在输出高功率能量时的损耗。使用三维电磁仿真软件HFSS进行仿真成果显现，在31GHz-38GHz的范围内，功分网络的四路起伏不平衡度小于0.05dB，相位也取得了很好的共同性，而且输入端的回波损耗小于-20dB。整个组成网络的输入和输出端的回波损耗也小于-12dB，插入损耗小于0.6dB。
2 功率分配器规划
依据波导的四路功率分配器的根本结构如图1所示，因为T型结功率分配网络自身是不匹配的，需要在分支接头处放入恰当的匹配元件来调理各端口的匹配状况。本文在分支接头处增加了一个起匹配效果的不连续性结构，改动该结构能够调理该功率分配网络的中心频率和带宽。因为功率分配器是对称的，4个输出端口的起伏和相位均共同。
图1 四路功率分配结构
功率分配器经过HFSS仿真的成果如图2所示：
(a) 起伏
(b) 相位
图2 功率分配器的仿真成果
从图2中可看出，四路功率分配器能够在宽频带内完成功率分配，且输入端口回波损耗小于-15dB。一起，因为功分网络的对称性，其相位共同性很好。
3 功率组成网络规划
探针式波导-微带过渡是毫米波平面%&&&&&%中使用最为广泛的一种过渡结构，依据微带电路平面与波导中波传达方向的联系不同可分为两种结构方式，一种是微带电路平面与波导中波的传达方向笔直，如图3所示；别的一种是微带电路平面与波导中波的传达方向平行，如图4所示。
本文选用图4所示的微带平面与波传达方向平行的结构完成Ka波段波导-微带的过渡。在这种结构使用一段起耦合效果的微带探针把波导中的电磁场耦合到微带中，并经过一段高阻抗线过渡到50Ω微带线。选用恰当的耦合尺度以减小微带电路对波导内部电场的影响。
图3 微带平面与波传达方向笔直
图4 微带平面与波传达方向平行
四路功率组成网络的模型如图5所示：
图5 四路功率组成网络的模型
首要，四路等功率分配网络把波导能量等分到四路减高波导，然后经过波导-微带探针过渡，经四路功率组成网络完成功率组成。仿真成果如图6所示：
图6中可看出，在31GHz-38GHz的频率范围内，组成网络背靠背仿真的输入和输出端口回波损耗小于-12dB，插入损耗小于0.6dB。
图6 功率组成器仿真成果
4 定论
本文提出了一种适用于毫米波频段的依据波导的四路空间功率分配/组成网络。该网络使用矩形波导作为输入和输出端口，经过一分四功率分配结构进行功率分配/组成。经HFSS软件仿真和优化，该结构呈现出极低的插入损耗和回波损耗，是一种具有实用价值的功率组成结构。
