微带型Wilkinson 功分器设计与实现.docxVIP

《现代电子技术》!# 年第 ! 期总第 !$% 期!!新型元器件微带型 !#$%’% 功分器设计与实现程敏锋，刘学观（苏州大学 电子信息学院! 江苏 苏州! #$%#）摘! 要：小型低功耗器件是射频电路设计的研究热点，而微带技术具有小型化低功耗的优点，为此在介绍微带型 ’()’*+,-* 功分器工作原理的基础上，使用基于矩量法的 ./0 软件设计、仿真和优化计算相关数据参数，并制作了一个微带功分器实例，最后对加工的样品进行实测，获得与仿真值吻合较好的预期结果。关键词：功分器；微带线；矩量法；./0中图分类号：1233! ! ! ! ! 文献标识码：4! ! ! ! ! 文章编号：#%%5 6367（%%8）% %$ %()*% +%, -)+#.+/’% ’0 123’/34 !#$%’% 5’6)3 (7,)39:;2 =’*?*@，ABC 7D?@DE*（9-((?@? - ;(?FGH-*’F E*I B*-HJEG’-* ;*@’*??H’*@，0--FK-L C*’M?H,’GN，0DOK-D，#$%#，9K’*E）!#$%’$：A-L P-L?H F-J,DPG’-* E*I J’*’EGDH? F-JP-*?*G ’, E ,GDIN K-G,P-G ’* I?,’@* - QR F’HFD’G，E*I J’FH-,GH’P G?FK*-(-@NKE, ,DFK FKEHEFG?H’,G’F,S 1K? PEP?H ’H,G(N ’*GH-IDF?, GK? PH’*F’P(? - J’FH-,GH’P ’()’*,-* P-L?H I’M’I?H，D,’*@ ./0 TE,?I -* GK? J-+J?*G J?GK-I G- I- ,-J? I?,’@*,，,’JD(EG’-*, E*I -PG’J’OEG’-*, ET-DG H?(EG’M? PEHEJ?G?H, F-JPDGEG’-*S R’*E((N，GKH-D@K GK? G?,G - EHG’+EFG’G’-D, ,EJP(?，GK? @--I H?,D(G ,’J’(EH G- GK? ME(D? - ,’JD(EG’-* ’, EFUD’H?IS()*+,%-#：P-L?H I’M’I?H；J’FH-,GH’P (’*?；J?GK-I - J-J?*G；./0! ! 随着无线通信技术的快速发展，各种通讯系统的载波频率不断提高，小型化低功耗的高频电子器件及电路设计使微带技术发挥了优势。在射频电路和测量系统中，如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦合元件［#］的性能将影响整个系统的通讯质量。文献［］介绍了各种主要形式的功分器，随着技术的进步，目前已有双频功分器问世，文献［6，5］中介绍了双频 ’()’*,-* 功分器设计。本文介绍一种 6 I4 ’()’*,-* 功分器，在进行原理推导的基础上说明其工作方式，接着利用 .@’(?*G 公司的 ./0 软件设计并仿真，根据得到的数据制作实验板，最后使用 .@’(?*G ;$%3#4网络分析仪实测，获得的结果与仿真数据比较吻合。89 功分器工作原理传输线结构的功率分配器［$］如图 #（ E）所示，输入端? # % # #?!’* !’*6 !%’’6 $6?’ ’6! ! 由传输线理论有：!’*?# !%!’*6?#6 !%6! ! 设 # $!%，则 !%，!%6，#6 的计算公式为：!% !% !（# % $）（#6 !% $（#）（）（6）口特性阻抗为 !%，两段分支微带线电长度为 ! 5，特性阻抗分别为 !% 和 !%6，终端分别接负载 # 和 #6 。首先做以下 6 条假设：（#）V-HG# 无反射；（）V-HG，6 输出电压相等且同相；（6）V-HG，6 输出功率比值为任意指定值 # $ 。根据上面 6 条可得：! ! 取 $ # ，即得到 6 I4 ’()’*,-* 功分器的各参数值为：# #6 !% ，!% !%6 !!% ，为了增加隔离度在V-HG，6 之间添加了一个电阻 # !% ，其结构如图 #（ T）所示。通过上述分析得到 6 I4 ’()’*,-* 功分器的所有元件的参数值，接着就可以进行设计了。:9 !#$%’% 功分器的设计本文使用 .@’(?*G 公司的 ./0 软件进行功分器的设计、仿真和优化获得参数性能较好的尺寸结构，通过 VH-G?(收稿日期：%%8 %5万方数据#软件画出 V94 图并制作实验板用于测试，最后制作的功$???? # ? ? # #? #??? ?#???!%6 !% ! # % $） $6$元器件与应用分器结构如图 ! 所示。图 # 传输线结构的功分器图 !# 功分器结构!$ # %’()*+) 功分器的指标