微带功率分配器设计讲解VIP免费

1 设计资料项目名称：微带功率分配器设计方法拟制：审核：会签：批准：二 00 六年一月2 微带功率分配器设计方法1. 功率分配器论述：1.1 定义：功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件， 也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。1.2 分类：1.2.1 功率分配器按路数分为： 2 路、3 路和 4 路及通过它们级联形成的多路功率分配器。1.2.2 功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。1.2.2 根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。1.2.3 根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。1.3 概述：常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分， 主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。3 2．设计原理：2.1 分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。 下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。 传输线的结构如下图所示， 它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。图 1：一分二功分器示意图在现有的通信系统中，终端负载均为50Ω ，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Ω 。如上图匹配网络，从输入端口看500ZZ in，而50//21inininZZZ，且是等分的，所以1inZ=2inZ，①处1inZ、②处2inZ的输入阻抗应为 100Ω ，这样由①、②处到输出终端 50Ω 需要通过阻抗变换来实现匹配。2.2 阶梯阻抗变换：在微波电路中， 为了解决阻抗不同的元件、 器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。 其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。它的特性阻抗 Z1 为待匹配的阻抗。inZ②①R 0ZZ0Z0Z2inZ1inZ4 Z2Z1Z0图 2：λ /4 阻抗变器示意图根据特性阻抗匹配原理：LinRZZ20...