微带线功率分配器

微带线功率分配器课件演示文稿第1页，共22页。3.5微带线功率分配器概述功率分配器主要技术指标：支路数功率分配比隔离度损耗驻波功率容量功率分配器类型二进制树形，级联型，N-路型，……等功率型，非等功率型隔离型，非隔离型波导型，同轴型，微带型…………第2页，共22页。3.5微带线功率分配器WilkinsonN-wayHybridpowerdividerAcoaxiallineinwhichthehollowinnerconductorhasbeensplitintonsplinesoflength/4.Ashortingplateconnectsthesplinesattheinputend,andresistorsareconnectedinaradialmannerbetweeneachsplineattheoutputendandacommonjunctionOutputconnectorsareshownconnectedtothesplinesinan“inline”manner第3页，共22页。3.5微带线功率分配器微带Wilkinson功分器第4页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器结构与功能平衡工作状态：通过选择不同Z02和Z03的

g/4线，并配接合适的负载R2和R3，实现不同比例的功率分配/功率合成，并使(2)、(3)端口间无压差，电阻R上无电流由T/Y型结，特性阻抗为Z02和Z03的

g/4线、电阻R构成的三端口功率分配网络:(1)为输入端口，(2)、(3)为输出端口非平衡工作状态：(2)、(3)端口间存在电压差，电阻R上有电流流过。由(2)口输入的信号分为两路达到(3)端口：一路Z02

g/4线—Z03

g/4线，一路通过电阻R，并在(3)端口实现相互抵消。即实现(2)-(3)端口隔离隔离电阻第5页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器网络分析功率分配比与支路阻抗的关系设(2)、(3)端口功率分配比：平衡工作状态，(2)、(3)端口无电压差：Z2Z3V2V3V1第6页，共22页。3.5微带线功率分配器Z2Z3V2V3V1Zin3Zin2Zin2和Zin3为在(1)处分别向支路(1)-(2)和支路(1)-(3)的输入阻抗：在(1)处分别流向支路(1)-(2)和支路(1)-(3)的功率比值：功率分配比与支路阻抗的关系功率分配比与支路阻抗的关系：第7页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器Z2Z3V2V3V1Zin3Zin2输入端匹配要求在输入端(1),支路(1)-(2)和支路(1)-(3)为并联关系：Z0=Zin2//Zin3第8页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器Z2Z3V2V3V1Zin3Zin2阻抗关系确定选择合适的Z2、Z3，根据要求的功率分配比为K2，可得到各分支路特性阻抗：例如：3dB功分器（等功率分配），K=1，Z0=50欧姆，有：第9页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器不等分功率分配器设计K≠1，Z2

≠Z0，

Z3

≠Z0Z2Z3采用

/4阻抗变换段实现同一系统端口阻抗Z0要求第10页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器隔离电阻R通过求解端口(2)-(3)之间的传输系数来确定电阻R的大小并联二端口网络，采用导纳矩阵分析i=0us第11页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器(1)串联电阻y矩阵(2)T形网络y矩阵先求解级联A矩阵；再利用A-Y转换求解第12页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器(2-1)T形网络a矩阵第13页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器(2-2)T形网络a矩阵(2-3)T形网络y矩阵第14页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器(3)并联二端口网络y矩阵i=0us隔离电阻Ｒ第15页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器隔离电阻ＲZ2＝ＫZ0Z3＝Z0/K第16页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器微带线wilkinson功率分配器设计公式Z2＝ＫZ0Z3＝Z0/K例如：3dB功分器（等功率分配），K=1，Z0=50欧姆，有：第17页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器宽带微带线wilkinson功率分配器微带Wilkinson功率分配器相于阻抗变换器单级微带Wilkinson功率分配器带宽一般为30%左右，可增加“阻抗变换级”段级数获得宽带性能第18页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器宽带微带线wilkinson功率分配器增加“阻抗变换段”级数方法N-节宽带功率分配器输入端增加四分之一波长阻抗变换器第19页，共22页。3.5微带线三端口功率分配器宽带微带线wilkinson功率分配器输入端增