四功分器和定向耦合器的设计学习教案

1、四功分器和定向四功分器和定向(dn xin)耦合器的设计耦合器的设计第一页，共52页。第1页/共52页第二页，共52页。PinPout1Pout2第2页/共52页第三页，共52页。finfoutAmplifier1Power DividerAmplifier2Power Combiner利用利用(lyng)威尔金森功分器威尔金森功分器实现实现2路放大器的功率合成路放大器的功率合成第3页/共52页第四页，共52页。输入输入(shr)(shr)端口端口特性阻抗特性阻抗123分支分支(fnzh)(fnzh)微带线微带线分支微带线特性阻抗分支微带线特性阻抗隔离电阻隔离电阻R R第4页/共52页第五页，

2、共52页。123第5页/共52页第六页，共52页。输出端口的插入损耗根据输输出端口的插入损耗根据输出端口的输出功率与输入端口出端口的输出功率与输入端口1的输入功率的输入功率Pi来计算来计算第6页/共52页第七页，共52页。输出端口输出端口3的输出功率的输出功率P3与输与输出端口出端口2的输出功率的输出功率P2之比之比相位平衡度相位平衡度在功率合成应用中，输出端在功率合成应用中，输出端口相位平衡度直接影响功率合口相位平衡度直接影响功率合成效率，成效率，即要求各个输出端口信号相即要求各个输出端口信号相位一致。位一致。第7页/共52页第八页，共52页。123第8页/共52页第九页，共52页。第9页/

3、共52页第十页，共52页。输入输入(shr)(shr)端口连接图端口连接图第10页/共52页第十一页，共52页。123第11页/共52页第十二页，共52页。阻抗阻抗(zkng)(zkng)变化部分变化部分连接图连接图1/4 1/4 波长波长! !薄膜电阻薄膜电阻123第12页/共52页第十三页，共52页。薄膜电阻薄膜电阻(dinz)(dinz)第13页/共52页第十四页，共52页。输出电路输出电路(dinl)(dinl)上支线部分上支线部分输出电路下支线部分输出电路下支线部分第14页/共52页第十五页，共52页。完整完整(wnzhng)(wnzhng)的威尔金森功分器电路的威尔金森功分器电路输

4、入端口输入端口阻抗匹配变换阻抗匹配变换输出上支路输出上支路输出下支路输出下支路第15页/共52页第十六页，共52页。第16页/共52页第十七页，共52页。第17页/共52页第十八页，共52页。基片参数设置基片参数设置工作频率设置工作频率设置(shzh)(shzh)阻抗，电长度阻抗，电长度(chngd)(chngd)设置设置对应微带线宽度线长结果对应微带线宽度线长结果第18页/共52页第十九页，共52页。第19页/共52页第二十页，共52页。第20页/共52页第二十一页，共52页。第21页/共52页第二十二页，共52页。第22页/共52页第二十三页，共52页。全频段内隔离度未达指标全频段内隔离度

5、未达指标(zhbio)(zhbio)，并且平坦度较差，需优化，并且平坦度较差，需优化第23页/共52页第二十四页，共52页。第24页/共52页第二十五页，共52页。输入输入(shr)(shr)端口回波端口回波输出端口回波输出端口回波插入损耗插入损耗输出端口隔离度输出端口隔离度第25页/共52页第二十六页，共52页。第26页/共52页第二十七页，共52页。满足满足(mnz)(mnz)设计指标！设计指标！第27页/共52页第二十八页，共52页。显示生成版图有效元件显示生成版图有效元件(yunjin)(yunjin)数目等信数目等信息息输入端口输入端口1 1输出端口输出端口2 2输出端口输出端口3

6、3第28页/共52页第二十九页，共52页。输入输入(shr)(shr)端口端口1 1输出端口输出端口2 2输出端口输出端口3 3第29页/共52页第三十页，共52页。第30页/共52页第三十一页，共52页。第31页/共52页第三十二页，共52页。第32页/共52页第三十三页，共52页。微带耦合线耦合器微带耦合线耦合器波导波导(b do)(b do)定向耦合器定向耦合器输入输入耦合耦合直通直通隔离隔离输入输入耦合耦合直通直通隔离隔离第33页/共52页第三十四页，共52页。波导波导(b do)(b do)定向耦合器定向耦合器输入输入耦合耦合直通直通隔离隔离第34页/共52页第三十五页，共52页。第

7、35页/共52页第三十六页，共52页。9090度相位差度相位差金丝金丝(jn s)(jn s)焊接焊接第36页/共52页第三十七页，共52页。耦合缝隙宽度与基板厚度比耦合缝隙宽度与基板厚度比S/HS/H，导体，导体(dot)(dot)厚度与基板厚度比厚度与基板厚度比T/HT/H对耦合系数对耦合系数C C有较大影响。有较大影响。第37页/共52页第三十八页，共52页。隔离度：隔离度：隔离端口隔离端口4 4的输出功率的输出功率P4P4和输入和输入(shr)(shr)端口端口1 1的输的输入入(shr)(shr)功率功率P1P1之比：之比： (3,1)dB S第38页/共52页第三十九页，共52页。

8、插入损耗：插入损耗：直通端口直通端口2 2的输出功率的输出功率P2P2和输入端口和输入端口1 1的输入功率的输入功率P1P1之之比：比：( 2 ,1)d BS第39页/共52页第四十页，共52页。数满足要求的工作频率范围数满足要求的工作频率范围第40页/共52页第四十一页，共52页。8-16GHz8-16GHz倍频程内定向度：倍频程内定向度：S41/S31-17dBS41/S31-17dB8-16GHz8-16GHz倍频程内隔离度：倍频程内隔离度：S41-20dBS41-20dB第41页/共52页第四十二页，共52页。直通端口直通端口耦合端口耦合端口输入输入(shr)(shr)端口端口隔离端口隔离端口第42页/共52页第四十三页，共52页。W/H=0.107W/H=0.107S/H=0.071S/H=0.0710/ 4;12fGHz直通端口与耦合端口相位差直通端口与耦合端口相位差直通端口直通端口耦合端口耦合端口输入输入(shr)(shr)端口端口隔离端口隔离端口第43页/共52页第四十四页，共52页。经验经验(jngyn)初值的仿真结果初值的仿真结果第44页/共52页第四十五页，共52页。插入损耗插入损耗耦合度耦合度隔离度隔离度第45页/共52页第四十六页，共52页。第46页/共52页第四十七页，共52页。从原理图导入基片参数从原理图导入基片参数(c