TR201815764T4 - Azaltılmış kütleye sahip güç amplifikasyon cihazı. - Google Patents

Abstract

Azaltılmış kütleye sahip amplifikasyon cihazı, bir düzleme (XY) paralel en az bir plaka ve plaka üzerine monte edilmiş en az iki amplifikatör modülü (41a, 41b) içerir, her bir amplifikatör modülü (41a, 41b) bir amplifikatör elemanı (11a, 11b), boylamsal bir yayılma yönüne karşılık gelen bir aynı yöne (X) göre yönlendirilmiş bir giriş bağlantı dalga kılavuzu (12a, 12b) ve bir çıkış bağlantı dalga kılavuzu (13a, 13b) içerir, amplifikatör elemanı (11a, 11b), yayılma yönüne (Xt) dikey bir yöne (Y) göre yönlendirilmiş bir giriş ve çıkış eksenine (18a, 18b) sahiptir, iki amplifikatör modülünün (41a, 41b) giriş bağlantı kılavuzları (12a, 12b) ayrı olması, farklı uzunluklara (La1, La2) sahip olması ve birbirine göre paralel olarak monte edilmesi, iki amplifikatör modülünün (41a, 41b) çıkış bağlantı kılavuzlarının (13a, 13b) ayrı olması, farklı uzunluklara (La2, Lb2) sahip olması ve birbirine göre paralel olarak monte edilmesi ile ve bir aynı amplifikatör modülünün giriş ve çıkış kılavuzlarının uzunluklarının (La1+La2, Lb1 +Lb2) toplamının her bir amplifikatör modülüne yönelik özdeş olması ile karakterize edilir: La1 +La2 = Lb1 +Lb2.

Description

TARIFNAME AZALTILMIS KÜTLEYE SAHIP Güç AMPLIFIKASYON CIHAZI Mevcut bulus azaltilmis kütleye sahip bir güç amplifikasyon cihazi ile ilgilidir. Bu. yari iletkenli mikrodalga amplifikatörlerin sahasina ve daha özel olarak güç kombinasyonu sistemlerine ve özellikle aktif antenlere uygulanir.

Amplifikasyon cihazlarinin isleyis frekansinda artis ile yari-iletken elemanlarin çikisindaki güç düsüsü, mikrodalgalarin sahasinda belirli uygulamalar tarafindan gerekli olan çikis güçlerine ulasmaya yönelik çok sayida temel yari iletken amplifikatörlerin kombine edilmesi gerekliligine yol açar. Özellikle, Ku bandinda aktif bir antene yönelik ve yeterli bir güç düzeyinin elde edilmesine yönelik, siklikla, boyutlarinin birkaç santimetre oldugu bir anten agi içinde çok sayida amplifikatör modülünün kombine edilmesi gereklidir.

Agaç veya radyal hat veya dalga kilavuzu mimarilerine dayanan güncel güç kombinasyonu sistemleri, sinirlandirilmis bir çevrede temel amplifikatörleri etkili bir sekilde asagi akista cihazlar ile birlikte çalisabilen dikdörtgen dalga kilavuzlarinda bir çikis ara yüzü ile kombine etmeye olanak saglamaz. Çok sayida amplifikatörü kombine eden bir agaç yapisi içinde, amplifikatörler birbirine paralel olarak düzenlenir ve bir ayni eksene göre hizalanir. Amplifikatörlerin giris ve çikis dalga kilavuzlari, bölme araci ve kombine etme araci ayni zamanda bu ayni eksene göre hizalanir. Ku bandinda ve dikdörtgen kilavuz teknolojisinde, bu tür bir amplifikasyon cihazinin genisligi temelde kombine etme aracinin dikdörtgen kilavuzlarinin önemli boyutu ile sinirlandirilir. Böylelikle, 1,9 cm'e esit olan, Ku bandinda standardize edilmis bir dikdörtgen kilavuzun bir çapraz kesitine göre iç boyutun degeri göz önünde bulundurulmayarak, örnegin sekiz amplifikatör içeren bir amplifikasyon cihazinin genisligi, en az sekiz kati daha büyüktür veya 15cm'den fazladir. Bu genisligin, Ku bandinda aktif bir anten ile ilgili bir uygulamanin boyut bakimindan sinirlandirmalarindan fazla olmasi ile bu teknik böylelikle bu türde uygulamaya adapte edilmez. Daha yüksek frekansli uygulamalara yönelik, dikdörtgen kilavuzlarin boyu düser ve amplifikasyon cihazinin genisligi daha fazla kombine etme araci tarafindan empoze edilmez ancak temel amplifikatörlerin, ayirma kapasiteleri ve bu amplifikatörlerin polarizasyon erisimi genisligi tarafindan empoze edilir. Bu genislik böylelikle ayni zamanda aktif bir antenin agina göre oldukça önemlidir.

U85736908 patentinde gelistirildigi üzere mekansal kombinasyon teknigi, plakalar üzerinde düzenlenen, bir dikdörtgen dalga kilavuzu içinde üst üste gelen çok sayida amplifikatör modülünü içerir. Tek bir kaynak tarafindan olusturulan giris sinyali, sinyal enerjisinin mekansal dagilimindan dolayi amplifikatör modülleri üzerinde bölüsür ve ayni prensibe göre saglamlastirilmasi halinde çikista yeniden kombine olur. Bu çözüm, bir yandan tek bir adimda sinyallerin kombinasyonunun ve diger yandan düzlemsel teknolojide hatlar ile dikdörtgen dalga kilavuzunda çikis ara yüzü arasindaki geçislerin gerçeklestirilmesine olanak saglar. Bu karakteristiklerin sayesinde, bu, kombinasyon kayiplarinin ve yapinin kütlesinin minimuma indirilmesine olanak saglar. Bununla birlikte, önceki teknikte açiklandigi üzere bu kombinasyon teknolojisi dezavantajlara ve sinirlamalara sahiptir.

Bir dikdörtgen dalga kilavuzu içinde yigilan plakalarin sayisi ve bir ayni plaka üzerine iliskilendirilen amplifikatörlerin sayisi, isleyis frekansinin artisi yoluyla empoze edilen dikdörtgen dalga kilavuzlarinin boyunun azaltilmasi ile düser. Örnegin Ka bandinda olanlar gibi yüksek frekansli uygulamalara yönelik, standardize edilmis dikdörtgen kilavuzlarin boyu, amplifikatör modüllerinin boyundan oldukça daha azdir, bu durum, amplifikatör modüllerini, tek bir kaynak tarafindan tahrik edilen mekansal bölme aracinin geçislerine ve mekansal kombine etme aracinin geçislerine baglamaya yönelik uzun aktarim hatlara sahip olunmasini gerektirir. Bu aktarim hatlari kayiplar bakimindan oldukça dezavantajlidir ve bölme ve kombinasyonun etkinligi bozulur. Dört plakali bir yapi, Ku bandinda aktif bir antenin durumunda sekiz temel amplifikatörü kombine etmeye yönelik kompaktligi bakimindan en iyi adapte edilen olacaktir. Bununla birlikte, bu konfigürasyonda, bu türde yapi yapinin merkezinde konumlandirilmis plakalara yönelik istenmeyen termal bir idareye ve bazi durumlarda amplifikasyon cihazinin dengesizligine yol açabilen kombine edilmis amplifikatörler arasinda bir izolasyon yokluguna sahiptir. amplifikatörlerin eksenleri giris ve çikis dalga kilavuzlarina dikey bir yöne göre düzenlenir, bununla birlikte örnegin Ka bandinda, yüksek frekansli uygulamalara yönelik, uzun giris aktarim hatlari, bölme kayiplari bakimindan dezavantajlidir. açiklanir.

Bulusun amaci, mevcut cihazlarin dezavantajlarini içermeyen ve özellikle kuvvetli bir kombinasyon etkinligi ve az bölme kaybi ile birkaç santimetre düzeyindeki boyutlara sahip Ku bandinda aktif bir anten agi içinde çok sayida amplifikatörün özellikle kombine edilmesine olanak saglayan, azaltilmis kütleye sahip bir amplifikasyon cihazinin gerçeklesti rilmesidir.

Buna yönelik olarak, bulus bir düzlemde (XY) en az bir paralel plaka ve plaka üzerine monte edilmis en az iki amplifikatör modülü içeren azaltilmis kütleye sahip bir amplifikasyon Cihazi ile ilgilidir, her bir amplifikatör modülü bir amplifikatör elemani, bir boylamsal yayilma yönüne karsilik gelen bir ayni yöne (X) göre yönlendirilmis bir giris baglanti dalga kilavuzu ve bir çikis baglanti dalga kilavuzu içerir, amplifikatör elemani, yayilma yönüne (X) dikey bir yöne (Y) göre yönlendirilmis bir giris ve çikis eksenine sahiptir, iki amplifikatör modülünün giris baglanti kilavuzlarinin, ayri olmasi, farkli uzunluklara sahip olmasi ve birbirine göre paralel olarak monte edilmesi, iki amplifikatör modülünün çikis baglanti kilavuzlarinin ayri olmasi, farkli uzunluklara sahip olmasi ve birbirine göre paralel olarak monte edilmesi ile ve bir ayni amplifikatör modülünün giris ve çikis kilavuz uzunluklari toplaminin, her bir amplifikatör modülüne yönelik özdes olmasi ile karakterize edilir, amplifikatör modülleri paralel olarak en az bir sira üzerinde monte edilir, siranin amplifikatör elemanlarinin giris dalga kilavuzlari, bir güç bölme aracindan önce gelir ve siranin amplifikatör elemanlarinin çikis dalga kilavuzlari, çikis baglanti dalga kilavuzu (13a, 13b) tarafindan güç kombine etme aracina (16) aktarilan sinyallerinin fazda olacagi sekilde bir çikis güç kombine etme aracina baglanir.

Avantajli olarak, giris dalga kilavuzlari, sirasiyla çikis dalga kilavuzlari, siranin amplifikatör elemanlari birbirine birlestirilir ve siranin amplifikatör elemanlari, iki dikey yöne (X ve Y) göre birbirine göre kaydirilir.

Avantajli olarak, giris bölme araci ve/veya çikis kombine etme araci, baglanti dalga kilavuzlarini ayiran duvarlardan uzanan dirençli bir septum içerebilir.

Avantajli olarak, amplifikasyon cihazi ilave olarak her bir giris baglanti kilavuzu ile karsilik gelen amplifikatör elemani arasinda düzenlenen bir giris geçisi ve her bir çikis baglanti kilavuzu ile karsilik gelen amplifikatör elemani arasinda düzenlenen bir çikis geçisi içerir.

Bir düzenlemeye göre, amplifikasyon cihazi iki ayri amplifikasyon sirasi içerir, her bir amplifikasyon sirasi amplifikatör modüllerinin ayni sayisini içerir, birinci siranin amplifikatör modülleri, yayilma yönüne paralel bir simetri eksenin her iki tarafinda ikinci siranin amplifikatör modüllerine göre simetrik olarak monte edilir.

Avantajli olarak, birinci siranin her bir amplifikatör modülü, yöne (Y) göre yönlendirilmis ve sirasiyla ikinci siranin bir amplifikatör modülünün bir amplifikatör elemaninin bir giris ve çikis ekseni ile hizalanmis bir giris ve çikis eksenine sahip bir amplifikatör elemani Avantajli olarak, iki siranin tüm amplifikatör modüllerinin amplifikatör elemanlarinin çikis baglanti dalga kilavuzlari ayridir, birbirine birlestirilir ve tüm çikis baglanti dalga kilavuzlarina ortak olan bir çikis güç kombine etme aracina baglanir.

Avantajli olarak, amplifikasyon cihazi ilave olarak sirasiyla iki geçis içinde iki amplifikasyon sirasina baglanan iki çikisa sahip bir birinci giris güç bölme araci içerir ve her bir amplifikasyon sirasi, sirasiyla karsilik gelen amplifikatör modüllerinin her bir giris baglanti dalga kilavuzlarina baglanmis çikislara sahip olan bir ikinci güç bölme araci içerir. Birinci giris güç bölme araci mikro-serit türde bir giris içerebilir.

Bir düzenlemeye göre, amplifikasyon cihazi birbirinin üzerine getirilen en az iki amplifikatör modülü içerir, iki amplifikatör modülü, en az iki ayri plaka üzerinde düzenlenir, birbiri üzerine getirilir ve amplifikatör modüllerinin bir ayni sayisini içerir ve üst üste getirilen iki amplifikatör modülü, bir giris kilavuzu ve ortak bir çikis kilavuzuna sahiptir.

Avantajli olarak, geçis elemanlari dilimli hatlar veya bir alt tabaka üzerine yerlestirilen bir metalleme hatti içeren pistonlar veya bir cam boncuk kullanan mekanik pistonlar arasindan seçilir.

Tercih edildigi üzere, giris ve çikis baglanti dalga kilavuzlari, dikdörtgen kesite sahip metalik dalga kilavuzlaridir. Ilave olarak, güç bölme araci ve güç kombine etme araci ayni zamanda dikdörtgen kesite sahip metalik dalga kilavuzlari olabilir.

Tercih edildigi üzere, her bir giris baglanti dalga kilavuzu, bir faz ayarlama elemani ile donatilidir.

Avantajli olarak, amplifikasyon cihazi bir optik fiber ve bir geçis araciligiyla amplifikasyon cihazinin girisinde baglanmis bir optO-elektronik besleme cihazi içerir.

Bulusun diger özellikleri ve avantajlari, asagidakileri gösteren ekli sematik çizimlere referans ile sadece tanimlayici olan ve sinirlayici olmayan örnek yoluyla verilen açiklamanin devaminda açik hale gelecektir: - sekil 1: bulusa göre, bir birinci örnek amplifikatör modülünün bir semasidir; . sekil 2: bulusa göre, bir plaka üzerinde ve bir sira üzerinde kombine edilmis iki amplifikatör modülü içeren bir birinci örnek amplifikasyon cihazinin bir semasidir; o sekiller 3a ila 3e: bulusa göre, bir plaka üzerinde ve bir sira üzerinde kombine edilmis dört amplifikatör modülü içeren bir ikinci örnek amplifikasyon cihazinin kesit düzlemi (H) ve kesit düzlemine (J-J) göre boylamsal ve çapraz kesitte iki sema ve üç görünüstür; . sekiller 4a ila 4b: bulusun bir düzenlemesine göre, üst üste getirilen iki plaka üzerinde düzenlenen amplifikatör modüllerinin iki sirasini içeren bir amplifikasyon cihazinin kesit düzlemi (H) ve kesit düzlemine (J-J) göre çapraz kesitte iki görünüstür; . sekiller 5a ve 5b: bulusun bir düzenlemesine göre, bir ayni plakanin iki sira üzerinde kombine edilmis çok sayida amplifikatör modülü içeren bir üçüncü ve bir dördüncü amplifikasyon cihazlarinin iki semasidir; - sekil 6: bulusa göre, tek bir plaka üzerinde kombine edilmis iki amplifikatör modülünün bir sirasini içeren bulusun bir düzenlemesinin boylamsal kesitte bir görünüsüdür; o sekiller 73, 7b ve 70: bulusa göre, bir septum örneginin detayli sematik bir görünüsü ve sirasiyla bir asamali ve iki asamali septum türü iki örnek kombine edici aracin detayli iki sematik görünüsüdür; . sekiller 8a ila 8d: bulusa göre, geçis örneklerinin kesitte dört sematik görünüsüdür; . Sekil 9: bulusa göre, amplifikasyon cihazinin bir besleme cihazinin sematik bir örnegidir.

Sekil 1'de gösterilen amplifikatör modülü, bir amplifikatör elemani (11), bir giris baglanti dalga kilavuzu (12), bir çikis baglanti dalga kilavuzu (139, giris kilavuzu ile amplifikatör modül arasinda geçisi saglayan bir giris geçisi (14), çikis kilavuzu ile amplifikatör modülü arasinda geçisi saglayan bir çikis geçisi (15) içerir. Giris ve çikis dalga kilavuzlari (12, 13) bir boylamsal yayilma yönüne karsilik gelen bir ayni yöne (X) göre yönlendirilir ve örnegin dikdörtgen olabilen bir çapraz kesite sahiptir. Amplifikatör elemani (11), boylamsal yayilma yönüne dikey bir yöne (Y) göre yönlendirilmis bir giris ve çikis eksenine (18) sahiptir. Giris (14) ve çikis (15) geçisleri, boylamsal yayilma yönüne (X) dikeydir ve amplifikatör elemani (11) ile dikdörtgen giris (12) ve çikis (13) dalga kilavuzlari arasinda elektrik adaptasyonu saglar.

Sekil 2, iki güçlendirme yolunu olusturan iki amplifikatör modülü içeren bulusa göre amplifikasyon cihazinin bir birinci örneginin bir semasini gösterir. Iki amplifikatör 12b), sirasiyla iki çikis dalga kilavuzunun (13a, 13b) birbirine birlestirilecegi sekilde ve iki amplifikatör elemanin (11a, 11b) bir ayni eksen üzerinde hizanlamayacagi ancak iki dikey yöne (X ve Y) göre birbirine göre kaydirilacagi sekilde bir ayni plaka (XY) üzerinde ve bir ayni sira (41) üzerinde paralel olarak monte edilir. Amplifikatör 15b) ve sirasiyla yayilma yönüne (X) dikey bir yöne (Y) göre yönlendirilmis bir giris ve çikis ekseni (18a, 18b) araciligiyla baglandiklari ayri giris dalga kilavuzlarina ve ayri çikis dalga kilavuzlarina sahiptir. Iki amplifikatör elemaninin (11a, 11b) sirasiyla iki giris dalga kilavuzu (12a, 12b) ve iki çikis dalga kilavuzu (13a, 13b) boylamsal yayilma eksenine (X) göre farkli uzunluklara (Lal, La2, sirasiyla Lb1, Lb2) sahiptir ancak, bir ayni amplifikatör modülünün giris ve çikis dalga kilavuzlarinin uzunluklarinin toplami tüm amplifikatör modüllerine yönelik özdestir: La1+LaZ = Lb1+Lb2 GHz ve 14 GHz bandinda, bir mikrodalga sinyalini iki giris baglanti dalga kilavuzunda (12a, 12b) yayilan iki bilesene bölmeye olanak saglayan bir güç bölme aracindan (16) önce gelir ve iki amplifikatör elemanin (11a, 11b) iki çikis dalga kilavuzu (13a, 13b) her bir amplifikatör eleman tarafindan saglamlastirilmis çikis mikrodalga sinyallerini yeniden kombine etmeye olanak saglayan bir güç kombine etme aracina (17) baglidir.

Her bir amplifikatör elemani örnegin bir ayni sira üzerinde kombine edilmis ve dört saglamlastirma yolunu olusturan dört amplifikatör modülünü gösteren sekil Sc'de gösterildigi üzere ayirma kapasiteleri (10) ile bir polarizasyon devresi içerir.

Güç bölme araci (16), metalik dalga kilavuzu teknolojisinde gerçeklestirilir ve dikdörtgen kilavuzda bir giris ve iki çikistan olusturulur. Bölme araci « septum divider » (angIo-skason terminolojisi) türü olabilir. Bu türde bölme aracinda, iki çikis kilavuzu genel olarak metalik veya dirençli olabilen « septum » (latince terim) olusturan bir ince duvar tarafindan bölme yerine ayrilir. Güç kombine etme araci (17) ayni zamanda metalik dalga kilavuzu teknolojisinde gerçeklestirilir ve dikdörtgen kilavuzda iki giris ve bir çikistan olusturulur ve « septum combiner » türü olabilir. « Septum divider » ve « septum combiner » türlerinde bölme araci (16) ve kombine etme araci (17), az kayiplar ile azaltilmis bir kütlede mikrodalga sinyallerini bölmeye ve bunlari kombine etmeye olanak saglar. Giris (12a, 12b) ve çikis (13a, 13b) dalga kilavuzlarinin uzunluklarinin toplaminin, iki amplifikatör modüle (41a, 41b) yönelik ödes olmasi ile kombine etme aracinin girisindeki sinyaller, fazdadir ve iki saglamlastirma yolu tarafindan saglamlastirilan sinyallerin yeniden kombinasyonu bir faz dönüstürücü eklenmeksizin fazda gerçeklestirilir. Bu sekilde kombine edilen amplifikatör modüllerinin sayisi ikiye sinirland irilmaz.

Bir ayni sira üzerinde kombine edilen ve dört saglamlastirma yolunu olusturan dört amplifikatör modülü gösteren sekiller 3a ila 3e'nin farkli sema ve kesit düzlemlerinde gösterildigi üzere, iki dikey yöne (X ve Y) göre birbirine göre kaydirilmis amplifikatör elemanlari içeren çok sayida amplifikatör modülünün kombine edilmesi mümkündür, farkli amplifikatör elemanlarinin giris, sirasiyla çikis dalga kilavuzlari, birbirine birlestirilir ve farkli giris ve çikis uzunluklarina sahiptir ve bir ayni amplifikatör modülünün giris ve çikis dalga kilavuzlarinin uzunluklarinin toplaminin, tüm amplifikatör modüllere yönelik özdes olacagi sekildedir. Böylelikle, her bir amplifikasyon yolu üzerinde, giris kilavuzuna karsilik gelen elektrik yoldan farklidir ancak tüm yollara yönelik, bir ayni yolun giris ve çikis kilavuzlarina karsilik gelen elektrik yollarinin toplami, özdestir, bu durum, çikista tüm sinyallere yönelik özdes bir faza sahip olunmasina ve tüm mikrodalga sinyallerinin fazda bir faz dönüstürücü eklenmeksizin yeniden kombine edilmesine olanak saglar.

Sekil 3b'de gösterilen düzenleme, iki asamali bir giris bölme araci (16) ve bir çikis kombine etme araci (17) içeren bir amplifikasyon cihazini gösterir. Bu düzenlemede, giris sinyali iki asamada bölünür. Bir birinci adimda, sinyal iki dikdörtgen dalga kilavuzu (31, 32) arasinda bölüstürülür, akabinde bir ikinci adimda, iki dikdörtgen ara dalga kilavuzunda (31, 32) yayilan sinyallerin her biri yeniden ikiye bölünür ve dört amplifikatör elemanin (11) dört giris baglanti dalga kilavuzunda (12) bölüstürülür. Çikis kombine etme aracinin (17) düzeyinde, dört amplifikasyon yol tarafindan saglamlastirilmis dört sinyal iki adimda ikiser ikiser fazda kombine edilir. Bir birinci adimda, amplifikatörlerin (11) dört çikis baglanti kilavuzunda yayilan dört çikis sinyali iki dikdörtgen çikis ara dalga kilavuzu (33, 34) içinde fazda yeniden kombine edilir, akabinde bir ikinci adimda, iki dikdörtgen ara dalga kilavuzu (33, 34) içinde yayilan sinyallerin her biri yeniden kombine etme aracinin (17) çikis dalga kilavuzu içinde fazda kombine edilir.

Bulusun bir birinci degiskenine göre, sekil 3a'nin amplifikatör modülleri, çiftler olarak yeniden gruplandirilabilir, her bir çiftin modülleri, ayri iki plaka (21, 22) üzerinde düzenlenir ve sekiller 4a ve 4b'nin kesit düzlemi (H) ve kesit düzlemine (J-J) göre çapraz kesitlerdeki görünüslerin bunu gösterdigi gibi üst üste getirilir. Bu durumda, her bir çift ortak olarak bir giris baglanti dalga kilavuzu ve bir çikis baglanti dalga kilavuzuna sahip üst üste getirilen iki amplifikatör modülünü (23, 24) içerir. Bir ayni giris baglanti dalga kilavuzu böylelikle iki giris geçisinin araciligiyla iki temel amplifikatörü tahrik eder. Çikista, iki temel amplifikatör iki çikis geçisinin araciligiyla sirasiyla ayni çikis baglanti kilavuzuna baglanir. Iki plakanin karsi karsiya koyulmasi, disariya dogru termal akisin bosaltilmasina olanak saglar. Ayni sekilde, ikiden fazla bir amplifikatör modülü sayisinin yeniden gruplandirilmasi mümkündür, yeniden gruplandirilan modüller, ayri plakalar üzerinde düzenlenir ve birbirleri üzerinde üst üste getirilir.

Sekil 5a'da sematik olarak gösterilen bir üçüncü örnek, bulusun bir ikinci düzenlemesine göre, bir ayni plaka üzerinde kombine edilmis dört amplifikasyon modülü içeren bir amplifikasyon cihazini gösterir.

Dört amplifikatör modülü, yayilma eksenine paralel ayri iki amplifikasyon sirasi (41, 42) üzerinde ikiser ikiser kombine edilir, her bir amplifikasyon sirasi, ayni sayida saglamlastirma yolu, örnegin sekil 5a'da gösterildigi üzere iki yol içerir, her bir saglamlastirma yolu, bir amplifikatör modülü içerir. Amplifikasyon cihazi, erisiminin mikro-serit türü olan ve iki geçis (43, 44) içinde, sirasiyla iki amplifikasyon sirasindan birine baglanmis iki dikdörtgen giris dalga kilavuzunu aydinlatmaya yönelik bir giris mikrodalga sinyalini (1) iki bilesene bölmeye olanak saglayan bir giris tarafindan gerçeklestirildigi, düzlemsel türde bir birinci giris güç bölme araci (40) içerir. Alternatif olarak, güç bölme araci (40) bir septum bölme araci olabilecektir. Her bir amplifikasyon sirasi (41, 42) içinde, iki saglamlastirma yolu, sirasiyla karsilik gelen amplifikatör baglanmis iki çikis içeren bir ikinci güç bölme aracindan (163, 16b) önce gelir. Örnegin septum bölme araci türündeki ikinci güç bölme araci (16a, 16b) bir ikinci defa, geçislerden (43, 44) birinin sonucunda çikan mikrodalga sinyalinin bilesenini, sirasiyla karsilik gelen iki saglamlastirma yolunun iki giris baglanti dalga kilavuzu (12) içinde yayilan iki yeni bilesene bölmeye olanak saglar. Birinci siranin (41) iki saglamlastirma yolunun iki amplifikatör modülü (41a, 41b) yayilma yönüne (X) paralel bir simetri ekseninin (45) her iki tarafinda, ikinci siranin (42) iki amplifikatör modülüne (42a, 42b) göre simetrik olarak monte edilir. Birinci siranin (41) her bir amplifikatör modülü (41a, 41b) yöne (Y) göre yönlendirilmis ve sirasiyla ikinci siranin (42) bir amplifikatör modülünün (42a, 42b) bir amplifikatör elemaninin (1%, 1%) bir giris ve çikis ekseni (20a ,20b) ile hizalanmis bir giris ve çikis eksenine (18a, 18b) sahip bir amplifikatör elemani (11a, 11b) içerir. Iki siranin tüm amplifikatör elemanlarinin çikis baglanti dalga kilavuzlari (13), iki siranin (41, 42) tüm çikis dalga kilavuzlarina ortak çikis güç kombine etme aracinin (17) çikisinda tüm sinyallerin fazda yeniden kombinasyonuna olanak saglayarak, ayrilir ve birbirine birlestirilir.

Sinyaller, giris bölme aracinin (40) çikis geçislerinden (43, 44) itibaren ve her bir siranin (41, 42) ikinci bölme araci (16a, 16b) içinden bölmeden sonra, dikdörtgen geçis elemanlarina (14) dogru yayilir. Amplifikasyondan sonra, sinyaller çikis baglanti dalga kilavuzlari içinde, bunlarin fazda yeniden kombine edildigi güç kombine etme aracina (17) kadar yayilir.

Her bir sira içindeki amplifikatör modüllerinin sayisi ikiye sinirlandirilmaz. Sira (41, 42) yoluyla dört amplifikatör modülün (41i, 42i) bir kombinasyonunu gösteren sekil 5b'de gösterildigi üzere, her bir sira içinde çok sayida amplifikatör modülün kombine edilmesi mümkündür.

Sekil 6'da gösterilen düzenlemede, amplifikasyon cihazi, her bir amplifikatör elemaninin hemen yukari akisinda ve asagi akisinda giris ve çikis baglanti dalga kilavuzlari içine yerlestirilmis adaptasyon kilavuzlarinin parçalarini içerir. Ilaveten, giris bölme araci (16) ve kombine etme aracinin (17) her biri, uzanan bir dirençli septum, giriste ve çikista, dikdörtgen baglanti dalga kilavuzlarini ayiran metalik duvarlar (48) içerir. Örnegin sekil 7a`da gösterildigi üzere, her bir septum amplifikasyon cihazinin elektrik stabilitesini iyilestirmek ve her bir amplifikatör modülünü diger modüllerden ayarlamaya olanak sagladiginda bunun fazinda ayarlamayi kolaylastirmak amaciyla amplifikatör modüller arasinda izolasyonu saglamaya yönelik islev gören dirençli bir yüzey ile donatili en az bir duvar (51) içerir. Dirençli yüzey, örnegin alümin veya alüminyum nitrür gibi seramikten yapilan özdes iki alt tabaka (46, 47) arasinda bir simetri düzleminde yerlestirilen dirençli bir filmden olusturulabilir. Sekil 7b'de gösterildigi üzere, bir asamali septum içinde, duvarlarin (51) dirençli yüzeylerinin tümü kombine etme araci veya bölme aracinin girisinden (50) bir ayni mesafede monte edilir.

Alternatif olarak, sekil 3b'de gösterilen örnek gibi, bir ayni sira içinde ikiden fazla amplifikatör modülü içeren bir amplifikasyon cihazina yönelik, çok sayida asama, örnegin, kombine etme aracinin girisinden (50) önceden belirlenen bir mesafede düzenlenen dirençli filmler ile donatili birinci duvarlar (52) ve kaymis sekilde ve birinci duvarlarin (52) dirençli filmlerine göre çekimde düzenlenen dirençli filmler ile donatili diger duvarlari (53) içeren, sekil 7c'nin kombine etme aracinin bunu gösterdigi üzere iki asama içeren bir septumun kullanilmasi mümkündür. Bir septumu içeren bir bölme araci, kombine etme aracina göre girisi ve çikisi tersine çevirerek benzer bir konfigürasyona sahiptir. Bölme aracinin (16) iki asamali septumu, sinyalin dört bilesenini elde etmeye olanak saglayan ardisik iki adimda giris sinyaline yönelik bir bölme gerçeklestirir, her bir bilesen, dört amplifikasyon modülünün dört giris baglanti kilavuzundan biri içinde bölünür: sinyalin iki bilesene bir birinci bölünmesi septumun birinci asamasinin bir birinci duvari (52) sayesinde gerçeklestirilir, akabinde her bir bilesenin diger bilesenlere bir ikinci bölünmesi, septumun ikinci asamasinin diger iki duvari (53) sayesinde gerçeklestirilir. Çikis kilavuzlari (13) içinde, kombine etme araci (17) ayni zamanda septumun duvarlari (53, 52) sayesinde iki ardisik adimda sinyallerin yeniden kombine edilmesine olanak saglayan iki asamali bir septum içerir. Bölme aracinin ve kombine etme aracinin duvarlarinin sayisi, düzenleme örneklerinde gösterildigi üzere üçe sinirlandirilmaz, ancak amplifikasyon cihazinin farkli saglamlastirma yollarina yönelik istenen sinyal bilesenlerinin sayisina göre adapte edilebilir.

Fazin ayarlanmasi, amplifikatör modüller tarafindan saglamlastirilmasi halinde çikis dalga kilavuzu içindeki bu sinyallerin fazda yeniden kombinasyonunu saglayacak sekilde baglanti dalga kilavuzlari (12) içinde yayilan sinyaller arasinda nispi fazi kontrol etmeye yönelik her bir giris baglanti kilavuzu (12) içinde monde edilmis faz ayarlama elemanlari (54) tarafindan gerçeklestirilebilir. Bu islevsellik, imalat toleranslarindan kaynaklanan kombine edilmis sinyallerin bir faz dengesizligi tarafindan indüklenen kayiplari ortadan kaldirarak kombinasyonun kayiplarinin minimuma indirilmesine olanak saglar. Faz ayarlama elemanlari (54), örnegin farkli formlarda dielektrik elemanlar tarafindan gerçeklestirilebilir. Alternatif olarak, faz degistirme elemanlari mikrometrik vidalar tarafindan ayarlanabilen dielektrik biçakli veya yuvarlak çubuklu faz ayirici araçlar olabilir. Baglanti kilavuzlari (12) içindeki bu dielektrik elemanlarin girinti derinlikleri, böylelikle baglanti kilavuzlari (12) içinde yayilan sinyallerin fazlarini etkilemeye olanak saglar.

Giris ve/veya çikis geçisleri, örnegin sekil 8a'da gösterildigi üzere bir mikro-serit hat (62) ile iliskilendirilen bir yarik (61) ile donatili dilimli bir hat (60) kullanilarak gerçeklestirilebilir. Giris baglanti dalga kilavuzu içinde yayilan sinyal, alt tabakanin (63) alt yüzü üzerinde olusturulan bir Vivaldi anteni (64) tarafindan alinir. Alt tabakanin (63) alt yüzü üzerinde metalleme kenarlari, noktalar ile gerçeklestirilir. Vivaldi anteninin çikisinda, açik devrede (65) bir saplama (M4) ve alt tabakanin metallenmis iki yüzünü birbirine baglayan metallenmis bir delik (66) yarik modundan, mikro-serit hatti (62) içinde yayilan mikro-serit moduna geçmeye olanak saglar.

Alternatif olarak, sekil 8b'de gösterildigi üzere, geçisler bir alt tabaka (68) üzerine yerlestirilen bir metalleme hattini (67) içeren bir piston (70) kullanilarak veya sekil 8c`de gösterildigi üzere, bir cam boncuk (69) kullanan bir mekanik piston (75), cam boncugun göbeginden uzanan bir silindir (71) ve geçisin adaptasyonuna katki saglayan bir dielektrik (72) kullanilarak gerçeklestirilebilir.

Alternatif olarak, giriste ve çikista, iki türdeki farkli geçislerin kombine edilmesi mümkündür. Örnegin, sekil 8dlde gösterildigi üzere, dilimli bir hat (60) içeren bir giris geçisinin ve bir alt tabaka üzerine monte edilen bir piston (70) içeren bir çikis geçisinin kullanilmasi mümkündür. Bu sekilde, amplifikatör elemaninin girisi (73) ve çikisi (74) ayni eksen üzerinde degildir.

Sekil 9, azaltilmis kütleye sahip güç amplifikasyon cihazinin girisinde uygulanabilen besleme cihazinin bir örnegi gösterilir. Besleme cihazi, bir optik fiberin (81) araciligiyla, saglamlastirilacak olan bir sinyal (RF) tarafindan modüle edilen bir isik sinyalini alan, örnegin fotodiyot veya amplifikatöre sahip fotodiyot türde, opto-elektronik bir cihazi (80) içerir. Fotodiyotlu cihaz tarafindan deteksiyondan sonra, sinyal (RF) bir geçisin (82) araciligiyla güç bölme aracinin girisinde aktarilir.

Mevcut tarifnamede sunulan çözüm, alti santimetre düzeyinde bir anten agi içinde bir veya daha fazla sira üzerinde ve bir veya daha fazla plaka üzerinde çok sayida amplifikatör modülünün, örnegin sekiz amplifikatörün kombine edilmesine asagidakiler ile olanak saglar: 0 cihazin eklenmis gücü bakimindan verimi bozmamaya yönelik bölme araci ve kombine etme aracinin yerlestirilmesinde oldukça az kayip; . asagi akista yerlestirilen devrelerin arayüzü ile dogrudan uyumlu olabilmeye yönelik bir dikdörtgen dalga kilavuzu çikisi; . yukari akista yerlestirilen devreler ile en iyi sekilde uyumluluga olanak saglayan bir düzlemsel teknoloji girisi; o amplifikatörün elektrik stabilitesine yönelik gerekli ayirma kapasitelerini yerlestirebilmek üzere amplifikatörlerin etrafinda yeterli bir alan; . yari-iletkenlerin birlesme yerinin sicakliklari üzerinde mekansal sinirlandirmalara uymaya yönelik oldukça iyi bir termal idare; . ekipmanin agirligini minimuma indirmeye yönelik azaltilmis bir kütle; - düsük maliyetli bir çözümü sunmaya olanak saglayan düzenekte kolaylik.

- Optik fiber yoluyla sinyalleri (RF) aktarma sistemleri ile mümkün uyumluluk.

Claims (1)

1. ISTEMLER Bir düzleme (XY) paralel en az bir plaka ve plaka üzerine monte edilen N kadar amplifikatör modülü (41a, 41b) içeren azaltilmis kütleye sahip amplifikasyon cihazi olup, burada N birden fazladir, her bir amplifikatör modülü (41a, 41b) baglanti sirasiyla, bir giris baglanti dalga kilavuzu (12a, 12b), bir giris geçisi çikis baglanti dalga kilavuzu (13a, 13b) içerir, giris baglanti dalga kilavuzu (12a, 12b) ve çikis baglanti dalga kilavuzu (13a, 13b) boylamsal bir yayilma yönüne karsilik gelen bir ayni yöne (X) göre yönlendirilir, amplifikatör elemani (11a, 11b) yayilma yönüne (X) dikey bir yöne (Y) göre yönlendirilmis bir giris ve çikis kilavuzlari metalik duvarlara (48) sahiptir, amplifikasyon cihazi, ilave olarak metalik dalga kilavuzu teknolojisinde bir giris güç bölme cihazi (16) ve bir çikis güç kombine etme cihazi (17) içerir, güç bölme cihazi (16) ve güç kombine etme cihazinin (17) her biri en az bir dirençli septum (51) içerir ve güç bölme cihazi ve güç kombine etme cihazinin septumlari, sirasiyla amplifikatör elemanlarin (11a, 11b) N kadar giris ve çikis baglanti dalga kilavuzunu (12a, 12b, 13a, 13b) uzatir, her bir modülün giris dalga kilavuzu ve çikil dalga kilavuzu uzunluklarinin toplami, N kadar amplifikatör modüle yönelik özdestir, özelligi, amplifikatör elemanlarin (11a, 11b) en az bir sira (41) üzerinde aralarinda paralel olarak monte edilmesi ve iki dikey yöne (X ve Y) göre birbirine göre kaydirilmasi ile ve siranin (41) amplifikatör elemanlarinin (11a, 11b) sirasiyla giris dalga kilavuzlari (12a, 12b), çikis dalga kilavuzlarinin (13a, 13b) birbirine birlestirilmesi ile karakterize edilmesidir. Istem 1'e göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi giris ve çikis baglanti dalga kilavuzlarinin (12a, 12b, 13a, 13b) dikdörtgen kesite sahip metalik dalga kilavuzlari olmasi ile karakterize edilmesidir. Önceki istemlerden birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi bunun iki ayri amplifikasyon sirasi (41, 42) içermesi ile karakterize edilmesidir, her bir amplifikasyon sirasi amplifikatör modüllerinin (41a, 41b, 42a, 42b) ayni sayisini içerir, birinci siranin (41) amplifikatör modülleri (41a, 41b), yayilma yönüne paralel bir simetri eksenin (45) her iki tarafinda ikinci siranin (42) amplifikatör modüllerine (42a, 42b) göre simetrik olarak monte edilir. istem 3'e göre amplifikasyon cihazi olupi özelligi. birinci siranin (41) her bir amplifikatör modülünün (41a, 41b), yöne (Y) göre yönlendirilmis ve sirasiyla ikinci siranin (42) bir amplifikatör modülünün (42a, 42b) bir amplifikatör elemaninin (19a, 1%) bir giris ve çikis ekseni (20a, 20b) ile hizalanmis bir giris ve çikis eksenine (18a, 18b) sahip bir amplifikatör elemani (11a, 11b) içermesi ile karakterize edilmesidir. Istem 4'e göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi iki siranin (41, 42) tüm amplifikatör modüllerinin (41a, 41b, 42a, 42b) amplifikatör elemanlarinin çikis baglanti dalga kilavuzlarinin (13) ayri olmasi, birbirine birlestirilmesi ve tüm çikis baglanti dalga kilavuzlarina (13) ortak olan bir çikis güç kombine etme aracina (17) baglanmasi ile karakterize edilmesidir. Istemler 3 ila 5'ten birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi bunun sirasiyla iki geçis (43, 44) içinde iki amplifikasyon sirasina (41, 42) baglanan iki çikisa sahip bir birinci giris güç bölme araci (40) içermesi ile ve her bir amplifikasyon sirasinin (41, 42), sirasiyla karsilik gelen amplifikatör modüllerinin (41a, 41b, 42a, 42b) her bir giris baglanti dalga kilavuzlarina (12) baglanmis çikislara sahip olan bir ikinci güç bölme araci (16a, 16b) içermesi ile karakterize edilmesidir. istem Blya göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi birinci giris güç bölme aracinin (40) mikro-serit türünde bir girise sahip olmasi ile karakterize edilmesidir. Önceki istemlerden birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi bunun birbirinin üzerine getirilen en az iki amplifikatör modülü (23, 24) içermesi ile, iki amplifikatör modülü, en az iki ayri plaka (21, 22) üzerinde düzenlenir, birbiri üzerine getirilir ve amplifikatör modüllerinin (23, 24) bir ayni sayisini içerir ve üst üste getirilen iki amplifikatör modülünün (23, 24), bir giris kilavuzu ve ortak bir çikis kilavuzuna sahip olmasi ile karakterize edilmesidir. 9. Önceki istemlerden herhangi birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi geçis (68) üzerine yerlestirilen bir metalleme hatti (67) içeren pistonlar (70) veya bir cam boncuk (69) kullanan mekanik pistonlar (75) arasindan seçilmesi ile karakterize edilmesidir. 10. Önceki istemlerden herhangi birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi güç bölme araci ve güç kombine etme aracinin, dikdörtgen kesite sahip metalik dalga kilavuzlari olmasi ile karakterize edilmesidir. 11.Önceki istemlerden herhangi birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi her bir giris baglanti dalga kilavuzunun (12) bir faz ayarlama elemani (54) ile donatili olmasi ile karakterize edilmesidir. 12. Önceki istemlerden herhangi birine göre amplifikasyon cihazi olup, özelligi bunun bir optik fiber (81) ve bir geçisin (82) araciligiyla amplifikasyon cihazinin girisinde baglanmis bir opto-elektronik besleme cihazini içermesi ile karakterize edilmesidir.