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Guangzhou College of SCUT 广州学院 Dept of Electronic Information Engineering 广州学院 Dept of Electronic Information Engineering 射频电路与天线 RF Circuits and Antennas 第六章 功率分配器 功率分配器 双T与魔T 衰减器与移相器 隔离器与环形器 主要内容 教材P138-150 P207-209 6.7 功率分配器 在射频/微波系统中，通常需要把功率按一定比例分成两路或多路。例如，天线阵列、多路放大器等。这就需要功率分配器。 功率分配器反过来使用就是功率合成器。 功分器是一个三端口器件。 通常希望功分器满足下列条件： 端口2与3的输出功率比可为任意指定值； 各个端口完全匹配，即无反射； 端口2与3相互隔离。 T分支及其等效电路 最简单的功分器是T分支，也称T接头。 矩形波导T形分支分为E面T分支（E-T分支）和H面T分支（H-T分支）。 E-T分支 H-T分支 微带T分支可以等效为一个并联分支。 T分支的分析 考虑并联T分支。一般情况下，在T分支的接头不连续处存在边缘场和高阶模，形成了能量储存，可以用集总电纳B来等效。 为了使功分器与特性阻抗为Z0的输入线匹配，应有 选择输出线特性阻抗Z1和Z2，可以提供不同功率分配比例。 【例】一无耗T形分支，源阻抗为50Ω，输入功率 以2:1的比率分配给两条输出线。求输出线特性阻抗和输出端口的反射系数。 解： 从150Ω输出线看进去，阻抗为 ， 而从75Ω线看进去，阻抗为 。 因此，从这两个端口看进去的反射系数为 集总电阻式功率分配器 如果包含有耗元件，三端口功分器就可以实现 完全匹配，但不一定能保证两个输出端口隔离。 分支接头处 于是 ??各端口匹配，但端口2和端口3不隔离； ??有一半功率消耗在电阻上了。 6.8 双T与魔T 将具有共同对称面的E-T分支和H-T分支组合起来，即构成普通双T。 根据场分布，可以判断双T的散射矩阵： （1）与（2）对称 （3）与（4）隔离 （1）-（3）与 （2）-（3）反相 （1）-（4）与（2）-（4）相同 对于普通的双T，由于连接处结构突变，即使双T各臂均接匹配负载，接头处也会产生反射。为了消除反射，通常在双T接头处加入匹配元件(如螺钉、膜片或锥体等)，就可以得到匹配的双T，即魔T（Magic T）。 魔T具有奇特的性质 (1) 四个端口完全匹配； (2) 端口3和4隔离，端口1和2也具有隔离特性； (3) 当信号由端口3输入时，则反相等分给端口1和2； 当信号由端口4输入时，则同相等分给端口1和2； 当信号由端口1输入时，则同相等分给端口3和4； 当信号由端口2输入时，则反相等分给端口3和4。 故魔T的散射参量矩阵为 6.9 衰减器与相移器 衰减器和移相器均属于二端口网络。 衰减器的作用是对通过它的微波能量产生一定的衰减； 移相器的作用是对通过它的微波信号产生一定的相移，微波能量可无衰减地通过。 理想的衰减器应是只有衰减而无相移的二端口网络，其散射矩阵为 衰减量定义为 6.10 隔离器与环形器 利用铁氧体材料的各向异性，可以制成单向衰减器，称为隔离器。铁氧体隔离器分为谐振式、场移式和法拉第旋转式。 环形器 微带环形器 小结 功率分配器 双T与魔T 衰减器与移相器 隔离器与环形器 Guangzhou College of SCUT 广州学院 Dept of Electronic Information Engineering 广州学院 Dept of Electronic Information Engineering