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1、微带功分器的设计时间：2015-08-16来源：天线设计网 作者：admin TAGS：威尔金森 功率分配器 无源器件 wilkinson功率分配器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路功率输出的一种多端口微波网络。 功率分配器是无源微波器件，反过来就是功率合成器。功率分配器有多种形式，其中最常用 的是g/4功率分配器，这种功率分配器称为威尔金森(wilkinson)功率分配器。威尔金森 功率分配器由三端口网络构成。在近代射频和微波电路中广泛地使用着功率分配器。瞬时测频接收机是一种简单而紧凑的接 收机，能覆盖很宽的射频频带。实际的IFM接收机是由若干个简单的瞬时测频(IFM)接收 机并行组成。
2、这就需要使用一分八功分器进行4个通道的信号分配。一分八功分器可以由几 个一分二的功分器级联而成。天线设计网这就对一分二功分器在体积、结构、稳定性以 及输出端口之间的相位一致性提出了更高的要求。本文用多节阻抗变换器级联的方式来实现 宽频带和低损耗，使用ADS软件设计并仿真工作频带在618GHZ的宽带微带线功分器。功分器的设计指标功分器的技术指标包括：(1) 频率范围：618Ghz；(2) 插入损耗：W4dB；(3) 驻波比：W2；(4) 隔离度：N18dB；(5) 相位一致性：W5。功分器的设计威尔金森功率分配器由三端口网络构成，由于单节入/4阻抗变换器工作带宽为窄带，不能 实现宽带功分器，因此
3、需要采用多节阻抗变换器相级联的方式来展宽工作频带。本文设计的 是一个工作频带在618GHz，功分比为1：1的二路带状线型wilkinson功分器。带 宽为3个倍频层，结合多节入/4阻抗变换器天线设计网相级连的形式，阻抗变换器为 3节。由于本功分器对结构尺寸和相位一致性要求较高，在此选用介电常数为2.2、层压板 厚度为0.254mmRoger5880高频层压材料。结构上采用葫芦状的结构设计。根据各项指标(工 作频段、输入输出端口的驻波、输出端口间的隔离度)要求，由宽带功分器设计理论确定功 分器具体尺寸，计算出各段入/4阻抗变换器的特性阻抗，如表1所示，并计算出隔离电阻 的阻值如表2所示。表i功分
4、器的阻抗（单位q）乙57. 48570, 718& 895表2隔离电阻的阻值单位：Q）400WWW汩 a nxiansi, com实现方法及仿真设计高级设计系统（ADS）软件由美国安捷伦公司开发，是当前射频和微波电路设计的首选工程 软件。该软件功能强大，仿真手段丰富多样，可实现包括域和频域、数字和模拟、线性和非 线性、电磁和数字处理等多种仿真手段，天线设计网并可以对设计结果进行成品率分析 和优化，从而大大提高了复杂电路的设计效率。本设计就采用了ADS软件仿真设计。用ADS 软件linecalc计算出对应特性阻抗的微带线宽度，以及对应于中心频率12GHZ的入/4微 带线宽度。理论值如表3所示。表
5、3功分器各级微带线宽度（单位0, 761wykicom首先用ADS软件设计出电路原理图，并进行仿真和优化，得到最终的原理图如图1所示。然 后将电路原理图转化为版图进行电磁仿真，转化后的版图如图2所示。)| -P 诋期 1FTERS；S FaniinSPJ知 rWGHzsmp 2oai j：5lcp=l 000 MHz ARVar 气Mlk(|ii n -2.3729tjt回 rZ=2.J4HKL tj ci A 100044u| MftibMSLB MSubl PC 0.2:5-1 nun Er=2.2 Mui MCURWCun-i;2( mid LOE+SO Ilu 1.0E+033 ioi
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8、iKaig依111-WWW 商1 电澹原理图S(plLEllCjfKlE IBcpr=B,dBS(23.)r iinl nslanQBNariii3=r，SPlnMinMn2K=3OLWighFRjM1MV=FLingXiiil|I、RatigeMd?jJlI= 1R抓秒Lta(l=ticfnxianshe i) com;盾留El3OplimlroaLE即L，dBSa2)rSimTnslln.iiLeNjmemSP I -MinMax-30WeightRarigBVsEf IJ-RniigNQiLf 11版图仿真结果一端口的驻波S11如图3所示，插入损耗S21如图4所示。云图i se真结果图测
9、试结果实际做出的产品实物如图所示，该功分器的外部尺寸为2 4mmX2 6mmX10mm。测试系统为矢量网络分析仪。如下 图所示，功分器输入驻波在整个频段内小于1.4，实测的2路传输损耗均小于4dB（一路 为3.5dB, 一路为3.6dB）,2个端口之间的相位差在18GHZ时为3.210。Pi- CharmePCjltiiabon Trxe Sr*妙十小 Wrwj(? 扣出3 W辑诚e 1d 3扣附 lOOOOf 1000UlinOdB/JOQOdESlaiu- CH 1822SWR itmw 1000U725001800013S00IS 00SO.DO135 OG180 OD1.39G44肥G
10、t坟EE14UOUOO mnnfdT!2|27750lj Gl lz1:Ci 一E* 匚卜MIrwrp If* MaiEujrffijw 日*采用多节入/4阻抗变换器设计工作频带在618GHZ的宽带wilkinson功分器，并利用ADS 软件进行设计仿真，结果表明，采用多节入/4阻抗变换器相级联来展宽工作频带是有效的 方法。在极大展宽频带的同时，功分器的传输损耗、隔离度、驻波等指标可以完全达到要求。 所制作出的实物功分器符合小型化要求，应用在一分四或一分八功分器上，这种葫芦状的功 分器结构更加紧凑，在体积上更有优势，完全满足设计指标的要求。下载提示：有模型附件下载的，请将文件后缀格式“.txsjw”改为“.rar”即可正常打开。温馨提示：如有转载请注明出处-天线设计网-微带功分器的设计
