大功率行波管是微波功率組件中的核心組件，要求性能很高。但是由于大功率行波管的增益波動較大，在等激勵輸入的情況下，不能使頻帶內所有點均達到飽和輸出，這樣會造成輸入信號產生諧波和互調分量，或者不能得到較大的輸出功率。因此，需要使用大功率行波管均衡技術，即增加一個微波網絡，使其傳輸特性與行波管的傳輸特性相補償，使得行波管的輸出功率波動減至最小，這個微波網絡就是微波均衡器[1，2]。本文討論置于行波管激勵端均衡器的均衡原理，圖1是均衡器工作示意圖，在A點是等激勵輸入功率，經過均衡器的傳輸損耗在B點得到行波管需要的理想輸入功率，使得行波管每個頻點工作在飽和狀態，在C點實現行波管在帶寬內輸出功率波動最小條件下的最大" title="最大">最大輸出功率。

1 吸收型微波同軸諧振腔均衡器結構
　　圖2是吸收型微波同軸諧振腔均衡器基本單腔子結構。同軸諧振腔的一端與主傳輸線相連，另一端是短路活塞，可調節諧振腔腔長，諧振腔內是可調探針插入主傳輸線，在腔體的外導體側壁的適當位置置入吸收材料制成的衰減螺釘或者金屬微調螺釘，構成了同軸諧振腔；通過耦合探針將主傳輸線的能量耦合入諧振腔，改變諧振腔腔長及可調探針插入深度調節諧振腔的諧振頻率，調整衰減螺釘的插入深度可以吸收部分能量，形成損耗，獲得與行波管相匹配的最佳輸入功率，同時可改變諧振腔的Q值。另外，微調螺釘或衰減螺釘也會使諧振頻率產生微量偏移。

　　由于單子結構帶寬和吸收衰減幅度的有限性，為了能在較寬頻帶內實現對大功率行波管的高精度均衡，必須采用多級子結構級聯的形式^[3]。
2 吸收型同軸微波幅度均衡器的設計
　　考慮到均衡器功率容量的要求和目標衰減曲線的復雜性，均衡器必須具備功率容量大、衰減可調范圍大、調節分辨率高、調節自由度高等特點。微波均衡器的設計需考慮腔長、內外導體的尺寸、材料、微調螺釘和衰減棒的位置及諧振腔子結構數量等。
　　設同軸傳輸線的內導體(也稱為可調探針)外徑為2a，外導體內徑為2b，同軸線的腔長為l，同軸型均衡器的尺寸設計原則如下。
2.1 諧振腔腔長的確定
　　λ/4諧振腔采用根據腔長與諧振頻率的關系：l=(2n-1)，取n=2；這樣其狀態較穩定。由于諧振腔的耦合端呈電容特性，根據縮短電容同軸線空腔諧振器的結論，實際腔長應適當縮短。
2.2 諧振腔內、外導體的尺寸確定
　　功率容量對尺寸的限制要綜合考慮功率容量、導體損耗、阻抗匹配和抑制高次模等因素對同軸均衡器的尺寸限制。
　　同軸線內導體附近的電場最強，當此處的場強接近介質的擊穿場強時，就可能發生擊穿。同軸線最大的功率容量為：，其中：Eb是介質的擊穿場強時，同軸線有最大功率容量。
　　同軸線的功率損耗主要由內導體外壁損耗功率和外導體內壁損耗功率組成，假設內、外導體使用相同的材料，則同軸線導體衰減常數：。對于空氣同軸線，最小導體損耗尺寸比例為。
　　一般情況下，同軸傳輸線除傳輸TEM模外，也會出現TE模式波和TM模式波，它們都是同軸線的高次模。在同軸線中的高次模中最低模為TE11模，其截止波長最大，為此最小工作波長應滿足：，均衡器的輸入輸出接口選用標準的SMA接口形式，為滿足阻抗匹配的要求，選擇特性阻抗為50Ω。
2．3 微調螺釘的位置
　　由諧振腔微擾的理論可知，微調螺釘的作用與其在諧振腔上的位置有關，在電場占優的地方，增大插入深度，將使諧振頻率降低，反之升高；在磁場占優的地方，作用與此相反^[4]。所以，一般在磁場最大或電場最大處使用微調螺釘,在該位置使用吸收材料制成的微調螺釘還是金屬微調螺釘要根據實際調試情況而定。
2.4 單子結構的數量
　　均衡器單子結構的數量要根據行波管的功率衰減曲線，考慮單腔的Q值、均衡波紋和最大均衡幅度來確定^[5]。
2.5 材料選擇
　　一般的均衡器腔體選用導電性能較好的黃銅或銅合金為材料，諧振腔內部光潔度不好會影響導體的損耗，為此可在腔體內鍍上一層銀以提高腔體的導電性和表面光潔度，在高溫下由于結構的細微變化導致諧振頻率漂移，影響均衡器的高溫性能，選用抵膨脹合金作為探針材料，如4J32和4J36。衰減材料選用微波吸收材料羰基鐵，其吸收性能優良，衰減量大，駐波系數小，具有較好的穩定性。金屬螺釘使用與腔體相同的材料，可以減小與腔體因溫度產生的變形和應力。
3 微波幅度均衡器調試
3．1 目標曲線的確定
　　對于每一支行波管需要配備對應的均衡器均衡。根據行波管的工作性能確定工作頻點的衰減量，繪制需要均衡的衰減曲線，當然，衰減曲線其實是由各頻點需衰減量的最大值和最小值構成的區間，凡在該區間內的衰減曲線都認為是可行的。圖3是由各個單腔子結構的衰減曲線(曲線A、B、C、D、E、F)構成均衡器的衰減曲線(曲線SUM)。對于衰減較大的頻點處，有時需要多個諧振腔在同一頻點諧振，多個吸收衰減共同合成。由于各個諧振腔存在耦合，改變某一個腔體的參數可能引起其他腔體衰減的變化。另外，對于某一確定的衰減曲線有多種調試方案符合要求，所以除了使實際衰減曲線與目標曲線擬合外，調試時還必須使均衡器與輸入、輸出設備有良好的匹配，即輸入端、輸出端的駐波要足夠小。這不僅是為了保證功率的有效傳輸，在輸出端它還關系著行波管能否正常工作，同時要求該微波網絡具有較小的插入損耗，尤其當前端輸入功率源容量受限時，這一點就顯得更加重要。最好還要考慮到均衡器的其他檢測要求，例如高低溫頻率漂移要求、溫度沖擊要求等因素，調試是可引入補償調試等方法。所以，均衡器的調試是均衡器設計中重要的環節。