本发明属于功率合成器，具体涉及一种基于微带线的适用于射频高功率的合成器。
背景技术：
1、功率合成器是用于无线通信系统的关键器件，是将多个功率放大器的输出通过一些网络合到一起来增加输出功率的一种方法。单个功率管组成的功放不能满足大功率输出的需要时，就需要采用功率合成技术来达到所需要的功率输出。功率合成一般分为：芯片合成、电路合成以及空间合成。电路合成是在功放外围搭建电路，实现功率合成。这种电路结构简单，有一定的功率容量，同时集成也较为方便。搭建外围电路通常采用微带线，微带线结构简单，具有一定的功率容量。
2、常用的微带线功率合成电路主要是威尔金斯功率合成器，整个输入输出采用50欧姆，以及阻抗为70.7欧姆的四分之一波长线。从威尔金斯的电路图上可以知道，阻抗为的四分之一波长线是限制功率容量的主要因素。如果选用罗杰斯的tc350板材，介质厚度为30mil，热导率为1.24w/k*m，介电常数为3.5，对应的50ω微带线宽度为1.7mm，70.7欧姆的微带线宽度为0.94mm。通过hss仿真结果来看，传输的功率为1kw，会导致威尔金斯合成器的铜箔温升远超过pcb能承受的温度，损坏介质板甚至出现熔断。对于极高的温升，即使加装散热也无法达到满意效果，过高的温度无法发挥威尔金斯功率合成器的全部性能，其在高功率领域的应用受到限制。
3、因此，上述问题亟待解决。
技术实现思路
1、发明目的：为了克服以上不足，本发明提供一种适用于射频高功率的合成器，易于集成，具有较大的功率容量、介质损耗低，能有效的降低微带线工作温度。
2、技术方案：为了实现上述目的，本发明提供一种适用于射频高功率的合成器：包括射频输出端、第一射频输入端、第二射频输入端、微带传输线。射频输出端通过微带传输线级联于第一射频输入端、第二射频输入端。微带传输线包括上层铜箔、下层铜箔，上层铜箔和下层铜箔宽度分别大于传统微带线导线宽度，上层铜箔和下层铜箔分别设于介质基板上下面。介质基板上侧设有上罩体，介质基板下侧设有下罩体，上罩体和下罩体为接地平面，上罩体和下罩体构成了屏蔽罩，该屏蔽罩降低了电磁辐射造成的辐射损耗，同时也保护了微带线免受外部电磁场干扰。同时上罩体和下罩体有利于热量分散，降低工作温度，提高合成器功率容量。
3、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，上罩体和下罩体分别接地。
4、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，上层铜箔和下层铜箔分别设有合路、第一支路、第二支路和t型结，合路通过t型结级联于第一支路、第二支路。
5、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，合路到t型结宽度渐增，宽度渐增的合路降低阻抗变换带来的反射。第一支路、第二支路和合路宽度分别大于传统微带线导线宽度。上层铜箔和下层铜箔的载流能力取决与以下因素：线宽、线厚（铜箔厚度）、容许温升。上层铜箔和下层铜箔走线越宽，载流能力越大，也就是承载的微波功率越高。
6、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，合路和输出端电联，第一支路和第一输入端电联，第二支路和第二输入端电联。输出端、第一输入端、第二输入端可直接和微带传输线电联，结构简单，易于集成。
7、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，介质基板设有通孔，上述通孔内设有铜柱，铜柱将上层铜箔和下层铜箔导通，被铜柱导通的上层铜箔和下层铜箔为导线带，被铜柱导通的上层铜箔和下层铜箔相对于传统微带线，增大了导线带的横截面，增强了微带线传输能力，从而可以降低微带传输线工作温度。
8、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，铜柱沿微带传输线阵列。阵列的铜柱增加了微带传输线的横截面，增加了功率容量，同时也增加了散热面积，能有效的降低工作温度。
9、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，上罩体宽度和介质基板宽度相等，上罩体和下罩体宽度相等。
10、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，上罩体外侧设有屏蔽罩，上罩体和屏蔽罩一体设计，下罩体与介质基板下侧的支撑结构件一体化设计，对结构件开设凹槽，将下罩体卡入上述凹槽内，使下罩体和支撑结构件呈一体化。
11、进一步地，上述的适用于射频高功率的合成器中，本发明类似于带状线传输结构，带状线微带线传输结构的特性阻抗近似计算公式为：
12、
13、其中：z0为特性阻抗（单位：欧姆，ω）;
14、b为上罩体和下罩体间距（单位：mm）；
15、w为铜箔宽度（单位：mm）；
16、t为铜箔厚度（单位：mm）；
17、εr是介质材料(空气)的相对介电常数（εr≈1）；
18、ln 是自然对数。
19、通过上述公式可以看出，增加铜箔宽度w，结合调整上罩体和下罩体之间距离b，可以维持微带传输线的特性阻抗z0不变，通过增加铜箔的宽度进而提高了铜箔的通流能力，最终提高了合成器的功率容量。
20、上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
21、1.本发明一种适用于射频高功率的合成器，微带传输线包括上层铜箔、下层铜箔，并且上层铜箔和下层铜箔通过铜柱导通，增加了导线带横截面，提升了合成器的功率容量。
22、2.本发明调整铜箔的宽度和上罩体和下罩体之间距离，在维持微带传输线的特性阻抗不变的情况下，提高铜箔的通流能力，进而提高合成器的功率容量。
23、3.本发明增大上层铜箔和下层铜箔宽度可以增大合路器的功率容量，减少功率损耗，降低微带传输线工作温度。在微波传输中，电流传输具有趋肤效应，更宽的微带传输线可以减少趋肤效应，减少功率损耗和热量产生。更宽的微带传输线提供了更大的散热面积，有利于热量传导，降低微带传输线的工作温度。
24、4.本发明上罩体和下罩体接地为信号传输提供了参考平面，同时上罩体和下罩体构成了屏蔽罩，该屏蔽罩限制磁场分布，避免了出现电磁辐射造成损耗，保护了微带线免受外部磁场干扰。同时上罩体和下罩体有利于热量分散，降低工作温度，提高合成器功率容量。
25、5.本发明将上罩体、下罩体分别和屏蔽盖、支撑结构件一体设计，输入和输出结构可以直接和微带传输线连接，易于集成。
1.一种适用于射频高功率的合成器，其特征在于：包括射频输出端（1）、第一射频输入端（2）、第二射频输入端（3）、微带传输线（4）；所述射频输出端（1）通过微带传输线（4）级联于第一射频输入端（2）、第二射频输入端（3）；所述微带传输线（4）包括上层铜箔（41）、下层铜箔（42），所述上层铜箔（41）和下层铜箔（42）分别设于介质基板（43）上下面；所述介质基板（43）上侧设有上罩体（45），所述介质基板（43）下侧设有下罩体（46）。
2.根据权利要求1所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述下层铜箔（42）宽度和上层铜箔（41）宽度相等。
3.根据权利要求1所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述上罩体（45）和下罩体（46）分别接地。
4.根据权利要求1所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述上层铜箔（41）和下层铜箔（42）分别设有合路（411）、第一支路（412）、第二支路（413）和t型结（414），所述合路（411）通过t型结（414）级联于第一支路（412）、第二支路（413）。
5.根据权利要求4所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述合路（411）到t型结（414）宽度渐增，宽度渐增的所述合路（411）降低阻抗变换带来的反射。
6.根据权利要求4所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述合路（411）和输出端（11）电联，所述第一支路（412）和第一输入端（21）电联，所述第二支路（413）和第二输入端（31）电联。
7.根据权利要求1所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述介质基板（43）设有通孔，上述通孔内设有铜柱（44），所述铜柱（44）将上层铜箔（41）和下层铜箔（42）导通。
8.根据权利要求7所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述铜柱（44）沿微带传输线（4）阵列。
9.根据权利要求1所述的适用于射频高功率的合成器，其特征在于：所述上罩体（45）与屏蔽罩一体化设计，所述下罩体（46）与介质基板（43）下侧的支撑结构件一体化设计。
