2021/5/91一、Wilkinson功分器奇偶模分析方法

2021/5/92Wilkinson功分器設(shè)計(jì)

端口1端口2端口32021/5/93Wilkinson功分器設(shè)計(jì)1、等功分情況微帶功分器可以進(jìn)行任意比例的功率分配，下面只考慮等功分（3dB）情況。我們在輸出端分別用對稱和反對稱源來激勵，這樣可將電路歸結(jié)為兩個簡單電路的疊加，這就是奇偶模分析技術(shù)。Wilkinson功分器1端口2端口3端口參考地(后面略去)2021/5/94Wilkinson功分器設(shè)計(jì)

奇--偶模理論為簡化起見，將所有阻抗對特性阻抗Z0歸一化，1端口以兩個歸一化值為2的電阻并聯(lián)構(gòu)成，2端口和3端口以歸一化值為1的電阻構(gòu)成，隔離電阻用兩個r/2電阻的串聯(lián)表示，這樣該網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于中間平面是對稱的。

/4線具有的歸一化特性阻抗為z，隔離電阻具有歸一化值為r；可以證明對等分功分器情況，和r=2。歸一化、對稱形式的Wilkinson功分器

2021/5/95Wilkinson功分器設(shè)計(jì)

x

2021/5/96Wilkinson功分器設(shè)計(jì)

2021/5/97Wilkinson功分器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個頻率為f0、用于50

系統(tǒng)阻抗的等分微帶功分器，并且繪出回波損耗S11、插入損耗（S21=S31）和隔離度（S23=S32）與頻率的關(guān)系曲線。解：由上述的推導(dǎo)可知，功分器中的

/4傳輸線應(yīng)具有的特性阻抗為

并聯(lián)電阻為

R=2Z0=100

在頻率f0傳輸線長為

/4。采用計(jì)算機(jī)輔設(shè)計(jì)程序，可算出S參量幅度隨頻率的變化。圖5-40等分微帶功分器的頻響2021/5/98二、基于HFSS的環(huán)形定向耦合器設(shè)計(jì)2021/5/99環(huán)形定向耦合器

2021/5/910環(huán)形定向耦合器

2021/5/911環(huán)形定向耦合器使用HFSS軟件設(shè)計(jì)了一個環(huán)形定向耦合器，此環(huán)形耦合器使用帶狀線結(jié)構(gòu)。耦合器的工作頻率為4GHz，帶狀線介質(zhì)層厚度為2.286mm，介質(zhì)材料的相對介電常數(shù)和損耗正切分別為2.33和0.000429；帶狀線的金屬層位于介質(zhì)層的中央；端口負(fù)載皆為50Ω。環(huán)形耦合器的HFSS模型如圖所示。2021/5/912環(huán)形定向耦合器

2021/5/913環(huán)形定向耦合器HFSS設(shè)計(jì)步驟1求解類型：終端驅(qū)動求解2建模操作

模型原型：正多邊體、矩形面、圓面

模型操作：復(fù)制、合并、相減3設(shè)置邊界條件和激勵

邊界條件：理想導(dǎo)體邊界

端口激勵：波端口激勵4求解設(shè)置

求解頻率：4GHz

掃頻設(shè)置：快速掃頻，頻率范圍1-7GHz5后處理：S參數(shù)掃頻曲線