车用微波检测器的改进设计.

车用微波检测器的改进设计.
车用微波检测器的改进设计.

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1—2034/T

实验技术与管理

Experimental

Technology and Management

第27卷第3期2010年3月

V01.27

No.3

Mar.2010

车用微波检测器的改进设计

梁涛,骆

(西华大学交通与汽车工程学院,四川成都

610041

摘要:微波检测器具有检测精度高等优点,但在野外的车辆使用中发现一些问题。为此,主要对微波检测器进行了刻度盘、电源、升降杆的改进设计。实践证明改进后的仪器在道路交通流的检测中起到了方便快

捷的作用。

关键词:微波检测器;刻度盘;升降杆中图分类号:TN015

文献标志码:B

文章编号:1002—4956(201003—0071—03

Improved design by using microwave detectors

Liang Tao,Luo Yong

(School of Traffic and Auto,Xihua University,Chengdu 610039,China

Abstract:Microwave detector has many advantages such

as

high accuracy,etc.However,in the

process

of

real applications some problems were discovered.This design mainly improved the dial,the power supply and the lift bar.Practice has proved that after improvement the microwave detector becomes more convenient and faster during the road traffic flow detecting in the field.Key

wor 凼:microwave detector;improvement;convenience

1微波检测仪器的特点

美国SSI05微波车辆检测器利用10.525GHz的工作频率来采集交通数据,属于频率调制连续微波。主要特点是[1 。3]:

(1检测精度高。采用了先进的车道解析技术,可以将各种车辆解析成不同长度的长方块,能够直观地看到行驶车辆、车辆相对长度及行驶的速度,并精确地统计出每条车道的交通流量、平均速度及车道占用率。

(2安装设置简便。微波检测器调整好合适的角度后,便可对检测区域自动进行车道分析,快速检测到车道最适当的中心点和车道分界线,形成车道框架,并可以通过软件直观地看到现场车辆行驶状况。

155N \Q02-4556

CNli-2034/7"

(3可靠性高。微波检测器的生产过程完全采用现代化的自动组装过程,整体的天线及表面安装部件保证了生产和组装的一致性,整条生产线无需人工组合或调整,数字化雷达波技术使微波检测器在温度改变时能够自动校准电子元器件可能产生的任何偏差,从而使检测工作更为稳定、可靠。

(4采用车道智能自动架构系统。以Win dows平台的管理软件自动搜索设备通信端口及传输速率;支持以太网连接方式;支持选配的内置调制解调器;支持传输速率为9.6~921.6Kbit/s 的R 孓485 串口;支持传输速率为9.6~57.6Kbit/s 的RS-232 串口;

支持外部模拟电话线接口和无线调制解调器。

SmartSe nsor Man ager

7M软件与Windows平台

兼容,它可以通过RS485 RS232或以太网络通信端口自动进行波特率及硬件

设备搜索,当与设备实现通信后,会有一个道路交通情况的模拟界面出现n-5]。图1是在智能车道模式下由SmartSe nsor Man ager TM形成

的典型界面。

收稿日期:2009—03—16

基金项目:四川省教育厅重点实验亳资助项目(SZCD0410

作者简介:梁寿(1974~,男,四川省广汉市人,硕士,讲师,研究方向:

交通运输、物流.

智能车道模式下形成的典型界面

万方数据

72

实验技术与管理

该仪器可进行交通流数据的采集与分析邛1],但是在使用过程中,发现微波仪器有些方面值得改进。

2 仪器刻度盘的改进设计

经过多次实地使用,我们发现该仪器在调试过程中,仪器与路面(或仪器与路面垂线的夹角是非常重要的,它决定着仪器能否正确检测出所有的车道(见图2。但在购买的仪器中并没有精确调试角度的刻度盘,只能用量角器大概测量。因此,我们从创新、实用的角度出发,在仪器上设计了科学、准确的可度量仪器与路面垂线夹角的刻度

盘。设计图如图3所示。刻度盘固定在仪器上,指针、基准与活动绞架相连,故在仪器调试过程中,根据车道宽度、侧移量和仪器高度,可计算出活动绞架与仪器的

夹角口,计算公式见式(1。旋转活动绞架,令指针与刻度盘上所代表的此角度相对应。

图 2 刻度盘角度计算示意图使用带来了很大的局限性。

本文采用蓄电池来给仪器提供电源,进行微波车辆检测器电源创新设计。设计

的主要内容和要求有:

(1电源设计要方便携带,为此采用12V、36A 汽车蓄电池(仪器电压要求

9~36V。根据计算,此电池在充满电的情况下应可连续在野外作业36h,很好地满足了我们的使用需求。

(2与电池配套的充电器,在野外实验用完电后,回实验室通过充电器给电池充电, 方便下次继续使用。

(3电源与仪器连接线接口的设计,因为仪器有专用接口,需要使连接线的插口与仪器符合。

对电源设计的评价主要考虑安全性、可靠性及经济性。电源实物如下图 4 所示。

4 升降杆的自制设计

微波交通检测器自由升降支撑杆(以下简称“升降杆”是支持微波交通检测器的

重要部件,但因其价格昂贵,所以在购买仪器的时候没有购买原装“升降杆”。但是在

实际的测量工作中如果只运用其配套的固定件,将会在安装仪器这一部分消耗大量

宝贵的时间,而且其安装过程相对复杂繁琐。

口一_iF兰讯

口一r 万—瓦;再i ‘'

式中:以为道路单向车道数;锄为仪器的侧移量;,l 为

图 4 蓄电池、充电器、连接线实物图仪器架设的高度。

圈 3 检测器刻度盘设计图

3微波检测器电源的创新设计

微波车辆检测器原装电源是通过一个220V交流电变压器得到24V的直流电。

该仪器通常是用于野外作业,要找一个能提供220V交流电的地方不容易,就算找到了也未必符合测量地点的要求,故对仪器的

本文在进行具体部件设计的时候,将考虑市场上能够直接购买到的其结构功能

特点与之相似的其他结构件,然后再进行改装。这样做不但能够降低制作成本,而且

还能节约时间。

4.1 “三脚架”的设计

现在市面上的三脚架有摄影用三角架和工程测量用三脚架等几种。本文选择了工程测量中用到的“经纬仪”用的三角架,因为该三角架不仅价格合适,而且重量大小

都恰到好处,最重要的是在该三角架的托盘上有一个直径约为55mm的圆孔,有这圆孑L 就方便进行下一步的改造,只要制作一个连接件,将伸缩杆通过其中就可以进

步开展改造工作。

4.2 “伸缩杆”的设计

伸缩杆部分,选用碳纤维的钓鱼竿,因为碳纤维的钓鱼竿(以下简称碳纤竿本身就是伸缩式鱼竿的一

72

72

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该仪器可进行交通流数据的

种;而且碳纤竿是采用高科技碳维素材制造而成的,不万方数据

梁涛,等:车用微波检测器的改进设计

仅具有导电性和非常好的抗张强度,而且碳纤竿具有4.3连接件的设计

重量轻、垂度小、强度高、耐磨、耐腐蚀等优点。连接件结构设计如图5所

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(。@

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(a仪器与伸缩杆连接件(b伸缩杆与二角架连接件

I 一面板;2~前抱箍;3 一后抱箍;4 一网筒;5—领紧螺钉;6 一固定园盘。

图 5 连接件的设计示意图

在使用仪器与伸缩杆连接件的时候,图5(a中面板和仪器配套的可调角度的连接件通过螺栓连接,再通过前抱箍与伸缩杆相应的高度连接,然后用螺栓通过后抱箍将其与伸缩杆连接牢固。图5(b 中,伸缩杆与三角架连接件在使用时通过固定圆盘用铆钉将其与三角架的顶部平板固定死,圆筒从三角架的顶部圆形的空洞中穿过,然后

伸缩杆底端也通过圆筒与三角架连接,最后用锁紧螺钉将三角架与伸缩杆固定牢

固。本文设计的升降杆实物如图 6 所示(右图为仪器与伸缩杆连接件。

图7 自制的微波检测器实物图

5结论

国内许多高等学校和高速公路管理公司已经逐渐采用微波检测器设备进行交通流参数的检测,但是由于微波检测器的特点,使得在野外使用时不方便也不快捷,主要

体现在安装慢、调试难、野外取电困难。本文提出的改进方法在实际的野外实践中

表明:经过改装后的仪器具有定位快、使用方便、携带容易等特点,在实际使用过程

中,对3人一组的交通专业本科生经过简单培训后,可在lO rain 之内就能安装调试完毕;而且不再担心野外电源的连接问题,对蓄电池一次充电后,可以完成48h 连续不间断的交通流量数据的采集,完全满足课堂教学和科研的需要。

参考文献(References:

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⑸宋颖华.交通检测技术及其发展[J].公路,2009(9:34-37.

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[7]孙国栋,姜永林,粱起.智能环形线圈车辆检测器的设计与实现[7].微计算机信息。2003。19(9:64- 57.

仅具有导电性和非當好的抗?

U. U 扌r NL .t. H口r/K -Ar T:_L

曾,工万方数据

车用微波检测器的改进设计

作者:梁涛,骆勇

作者单位:西华大学交通与汽车工程学院,四川,成都,610041

刊名:

实验技术与管理

英文干刊名:EXPERIMENTAL TECHNOLOGY AND MANAGEMENT

年,卷(期:2010,27(3

参考文献(7条

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2. 姜紫峰;谭光莉车辆检测器的进展1996(01

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2001(7

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的实现[期刊论文] -北京理工大学学报1999,19(2

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器在计重收费中的应用[会议论文]-2005

6.高建贞.陆建峰.赵春霞.唐振民.杨静宇基于多级拟合的道路病害自动检测与识

别[期刊论文]-计算机工程与应用2004,40(22

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8. 杨丙成.关亚风.黄威东.车讯一种便携式激光诱导荧光检测器的研制[期刊论

文]-分析试验室2001,20(6

9. 郭敏车辆检测技术和车辆检测器的比较分析(下[期刊论文]-中国交通信息产业2003(11

10.李明.LI Ming基于微波检测器交通灯智能控制系统的研究与设计[期刊论文]- 西南民族大学学报(自然科学版2007,33(4

引用本文格式:梁涛.骆勇车用微波检测器的改进设计[期刊论文]-实验技术与管理2010(3

等分威尔金森功分器的设计与仿真

摘要 摘要 本文对一个等分威尔金森功分器进行了仿真,分析了功分器的基本原理,介绍了ADS软件基本使用方法,并选择了频率范围:0.9~1.1GHz,频带内输入端 口的回波损耗:C 11>20dB,频带内的插入损耗:C 21 <3.1dB,C 31 <3.1dB,两个输出端 口间的隔离度:C 23 >25dB为设计指标的等分威尔金森功分器。先进行威尔金森功分器原理图的设计,再用ADS软件进行原理图仿真,得出的结论采用理论计算的结果作为功分器参数时,功分器并没有达到所需设计的指标,所以要对功分器的各个参数进行优化。优化后所得到的最佳数据保存以后再进行功分器版图的仿真,各项指标基本达到设计所需的要求。 关键词:仿真,威尔金森功分器,ADS,优化

ABSTRACT ABSTRACT In this paper a power dividers quintiles Wilkinson is simulated, and analyzes the basic principle of power dividers, introduces the basic use ADS software method, and choose the frequency range: 0.9~GHz, frequency band 1.1 input ports C11 > 20dB return loss:, frequency band insertion loss: C21 < 3.1 dB, C31 < 3.1 dB, between the two output port C23 > 25dB isolation ratio: for the design index equal power dividers Wilkinson. First conducts the power dividers Wilkinson schematic design, reoccupy ADS software simulation principle diagram, the conclusion of the theoretical calculation result as parameters when power dividers power dividers did not reach the required design to index, so the power dividers various parameters were optimized. After optimization of the best data preserves received after power dividers again, and all the indexes of simulation territory to meet the design requirements of basic required. Key words:Simulation Wilkinson Power dividers ADS optimization

X波段一分二功分器设计

X 波段一分二功分器设计 1、 根据指标进行理论分析需要的级数,采用威尔金森功分器结构,ADS 原理图 如下: 频率:9-11GHz ,本次主要使用频率:9.5-10.5GHz; 板材:RT5880 2、 对电路进行优化分析,仿真曲线如下: Optim1 UseAllOptVars=y es SP1 Step= Stop=11 GHz Start=9 GHz MSUB MSub1 Rough=0 mm TanD=0.0021T=0.035 mm Hu=5 mm Cond=1.0E+50 Mur=1 Er=2.2H=0.254 mm MSub OptimGoal2 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10 Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,2))" OptimGoal3 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10 Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,3))" OptimGoal6 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500 Max= Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,1))" OptimGoal12 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500 Max= Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,1))" OptimGoal15 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000 Max=-28 Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,3))" OptimGoal1 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000 Max=-30 Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(1,1))" R1=100 {-o} l1=0.3 {o}w1=0.318397 {o}w0=0.479686 {o}w50=0.67667 {o}Eqn Var

单片分布微波放大器的设计

单片分布微波放大器的设计 分布式放大器能提供很宽的频率范围和较高的增益。有一段时间,其设计通常采用传输线作为输入和输出匹配电路。Bill Packard(惠普公司的创始人之一)早在1948年就在其论文中提出了基于分布式设计的真空管放大器电路。随着砷化镓(GaAs)微波微波单片集成电路的发展成熟,为了提高效率、输出功率、减小噪声系数,人们提出了很多种放大器电路类型,但是分布式放大器仍然是宽带电路(如光通信电路)的主流设计。理解砷化镓微波单片集成电路GaAs MMIC分布式放大器的设计,对很多宽带电路的应用都会有很大的帮助。 约翰·霍普金斯大学从198?年开始就开设了MMIC设计课程,并在让学生在TriQuint公司的产线上流片。一款由Craig Moore(从198?年到2003年,他一直担任该课程的助教)设计的分布式放大器作为该课程一个经典的设计例子。该设计甚至经历了低温环境实验,在液氮的低温下表现出更低的噪声系数。该放大器采用TriQuint公司的0.5μm GaAs MESFET工艺,其增益比基于0.5μm GaAs伪高电子迁移率晶体管PHEMT的新电路略低,2006年的新课程中则采用了新版本的0.5μm GaAs PHEMT分布放大器和一些其他电路作为例子。本文将介绍宽带放大器的设计方法以及仿真和实测的结果。 图1:采用微带传输线的分布式放大器电路结构图。 分布式放大器使用宽带传输线给一组有源器件注入输入信号(如图1),同时另一条并行的传输线用于收集各个有源器件的输出信号,并将其叠加。每一级提供相当的增益,但是增益分布在一个很宽的频率范围内。和级联设计相比,总增益是各级增益之和,而不是各级增益的乘积。但使用集总参数元件来近似分布式传输线时(如图2),集总参数传输线的到地并联电容,被晶体管的寄生电容代替。集总参数元件的等效传输线作为一个低通滤波器使用,其截止频率和晶体管的寄生电容成反比。因此晶体管的尺寸直接决定了电路的工作频率上限。设计总要综合考虑的各种参数包括:放大器的级数、有源器件的尺寸、器件的工艺类型(如果有多种类型)以及每一级的直流偏置。更多的级数意味着更大的增益-带宽积,但是也会引入更大的功耗。一旦晶体管的尺寸确定,就可以使用仿真软件来优化增益、反射系数、输出功率和噪声系数等各项参数。 图2:采用集总参数元件的分布式放大器电路结构图(其中CGS和CDS分别表示栅电容和漏极电容)。 由于分布式放大器的应用场合很多,对各项性能指标的要求很灵活,宽带增益是其中最重要的一项指标。在Craig Moore这个设计例子中,采用了增强型PHEMT器件,因为增强型器件只需要一组正电压供电。为了能提供和198?年TriQuint半导体公司采用的 0.5μm GaAs MESFET工艺的电路相同的性能,该设计采用了0.5μm GaAs PHEMT工艺,并且使用3级晶体管放大拓扑。为了适应电池供电的应用,选用3.3V电压。当然为了满足不同的客户需求,工作电压和电流可以方便的在较大范围内调节。在1.5V和14mA的供电下,仿真结果显示:仅损失了2dB增益,并且栅电压在1.5V到5.0V,漏极电流在14~35mA之间变化时,性能的变化也很小。为达到最佳增益、匹配性能,采用安捷伦?司的计算机辅助工程软件ADS 进行线性仿真,确定合适的电感值、PHEMT尺寸。 图3:PHEMT分布式放大器的匹配、增益、噪声系数和稳定因子的仿真结果。 通过理想的仿真计算,该设计选用了6×30μm的增强型PHEMT器件,Craig Moore 的198?年的设计中在MESFET管的漏极增加了一些额外的匹配元件,以保证有效输出电容和栅极输入容抗相同。此时输入和输出的集总参数传输线将是对称的,其相位延迟也相同。文章还比较了这种输入输出传输线对称的匹配方案和另一种漏级电容独立优化的方案(漏极电

混频器的设计与仿真知识讲解

混频器的设计与仿真

目录 前言 0 工程概况 0 正文 (1) 3.1设计的目的及意义 (1) 3.2 目标及总体方案 (1) 3.2.1课程设计的要求 (1) 3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (1) 3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (1) 3.3工具的选择—Multiusim 10 (3) 3.3.1 Multiusim 10 简介 (3) 3.3.2 Multisim 10的特点 (3) 3.4 混频器 (3) 3.4.1混频器的简介 (3) 3.4.2混频器电路主要技术指标 (4) 3.5 混频器的分类 (4) 3.6详细设计 (5) 3.6.1混频总电路图 (5) 3.6.2 选频、放大电路 (5) 3.6.3 仿真结果 (6) 3.7调试分析 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录元件汇总表 (10)

混频器的设计与仿真 前言 混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号,电视接收机将已调48.5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中,为了提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频,所以必须使用混频电路,又如电视差转机收发频道的转换,卫星通讯中上行、下行频率的变换等,都必须采用混频器。由此可见,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 工程概况 混频的用途是广泛的,它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡,也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中,微波中继站的接收机把微波频率变换为中频,在中频上进行放大,取得足够的增益后,在利用混频器把中频变换为微波频率,转发至下一站此外,在测量仪器中如外差频率计,微伏计等也都采用混频器。因此,做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度;通过混频器设计,可以巩固已学的高频理论知识。混频器是频谱线性搬移电路,能够将输入的两路信号进行混频。 具体原理框图如图2-1所示。

微波技术发展与功分器

微波技术与功分器 10电子科学与技术 10205070218 沈培新 微波是指波长在1mm~1000mm、频率在300MHz~300GHz范围之间的电磁波,因为它的波长与长波、中波与短波相比来说,要“微小”得多,所以它也就得名为“微波”了。微波有着不同于其他波段的重要特点,它自被人类发现以来,就不断地得到发展和应用。19世纪末,人们已经知道了超高频的许多特性,赫兹用火花振荡得到了微波信号,并对其进行了研究。但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信,他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展,1936年4月美国科学家South Worth用直径为12.5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远,波导传输实验的成功激励了当时的研究者,因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输,因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。战争的需要,促进了微波技术的发展,而电磁波在波导中传输的成功,又提供了一个有效的能量传输设备,微波电真空振荡器及微波器件的发展十分迅速。在1943年终于制造出了第一台微波雷达,工作波长在10cm。在第二次世界大战期间,由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达,大大促进了微波技术的发展。第二次世界大战后,微波技术进一步迅速发展,不仅系统研究了微波技术的传输理论,而且向着多方面的应用发展,并且一直在不断地完善。我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期,首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展,特别是大功率磁控管的研制成功,为微波技术的应用提供了先决条件。20世纪80年代,我国开始生产微波炉,到目前为止,已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品,产品质量接近或达到世界先进水平。随着科学技术的迅猛发展,微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。 一、微波的特性 一是似光性。微波波长非常小,当微波照射到某些物体上时,将产生显著的反射和折射,就和光线的反、折射一样。同时微波传播的特性也和几何光学相似,能像光线一样地直线传播和容易集中,即具有似光性。这样利用微波就可以获得方向性好、体积小的天线设备,用于接收地面上或宇宙空间中各种物体反射回来的微弱信号,从而确定该物体的方位和距离,这就是雷达导航技术的基础。 二是穿透性。微波照射于介质物体时,能深入该物体内部的特性称为穿透性。例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波(光波除外)。因而成为人类外层空间的“宇宙窗口”;微波能穿透生物体,成为医学透热疗法的重要手段;毫米波还能穿透等离子体,是远程导弹和航天器重返大气层时实现通信和末端制导的重要手段。 三是信息性。微波波段的信息容量是非常巨大的,即使是很小的相对带宽,其可用的频带也是很宽的,可达数百甚至上千兆赫。所以现代多路通信系统,包括卫星通信系统,几乎无例外地都是工作在微波波段。此外,微波信号还可提供相位信息、极化信息、多普勒频率信息。这在目标探测、遥感、目标特征分析等应用中是十分重要的。 四是非电离性。微波的量子能量不够大,因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键,所以微波和物体之间的作用是非电离的。而由物理学可知,分子、原子和原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围,因此微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段 二:在生活中的应用:

T型功分器的设计与仿真.

T型功分器的设计与仿真 1.改进型威尔金森功分器的工作原理 功率分配器属于无源微波器件,它的作用是将一个输入信号分成两个(或多个)较小功率的信号,工程上常用的功分器有T型结和威尔金森功分器。 威尔金森功分器是最常用的一种功率分配器。图1所示的为标准的二路威尔 金森等功率分配器。从合路端口输入的射频信号被分成幅度和相位都相等的两路信号,分别经过传输线Bl和BZ,到达隔离电阻两端,然后从两个分路端口输出,离电阻R两端的信号幅度和相位都相等,R上不存在差模信号,所以它不会消耗功率,如果我们不考虑传输线的损耗,则每路分路端口将输出二分之一功率的信号。 图1威尔金森功分器 但是这种经典威尔金森等功率分配器有几个缺点: 1、大功率应用的时候,要求隔离电阻的耗散功率大因此电阻的体积也会比较大 2、如果功分器应用于较高的频段,波长就会与大功率电阻的尺寸相比拟,这样就需要考虑电阻的分布参数。 3、为了提高功分器性能,就要尽量减小Bl和BZ这两段传输线之间的藕合,因此在实际设计时,要求四分之一波长传输线Bl、BZ之间的距离较大,在低频应用时,由于四分之一波长较长,占用面积还是太大了,此外,四分之一波长传输线Bl、BZ的阻抗较高,因此线宽较细,制板的相对误差更大[24]。为克服这些缺点,本文采用了一种改进型的威尔金森等功率分配器,如图2所示

图2 改进型威尔金森功分器 可以看到,它仅由四段传输线组成,没有隔离电阻。传输线A 、Cl 、CZ 的特 征阻抗均为Z0。传输线B 位于A 和Cl 、CZ 之间,它的电长度为四分之一波长, 特征阻抗为Z0/2。从合路端输入的信号,通过传输线B ,被分成幅度和相位相等的的两路信号,分别经过传输线Cl 和C2到达分路端口一和二,在整个结构中,传输线B 起到了阻抗变换的作用。从传输线A 、B 相接处向左看,输入阻抗为Z0。从传输线B 与C1、C2相接处向右看,输入阻抗为Z0/2。利用四分之一阻抗变换器的原理我们知道,传输线的特征阻抗为2/00Z Z ?,即Z0/2。因此,整个电路处于功率分配与合成时,在中心频点处,三个端口都能匹配良好,没有反射。这种改进型的结构克服了标准威尔金森功分器的一系列缺点,同时由于省略了隔离电阻,所以成本降低,也不存在电阻分布参数的问题,与传统威尔金森功分器相比,减少了一段四分之一波长传输线,另外,构成变换器的四分之一波长传输线B 的特征阻抗较低,线宽较宽,能有效降低制板误差。 2功分器的设计与仿真 通过前面的分析,我们知道改进型威尔金森功分器四段传输线特征阻抗之间 的比例关系。由此可得,传输线A 、C1和C2的特征阻抗均为50Ω,而传输线B 的特征阻抗为352/0=Z Ω 为了实现右旋圆极化,经过C2输出的信号要比经过Cl 的相位超前?90,即Cl 要比C2长λ4/1g (λg 为中心频率所对应的介质波长)。设计的功率分配器 如图3所示,传输线段B 的长度约为λ4/1g ,起阻抗变换的作用。传输线段

微波线性功率放大器设计研究

微波线性功率放大器设计研究 摘要随着4G无线通信和军事领域新标准新技术的迅速发展,对于作为微波通信系统、雷达、电子对抗、宽带频率调制发射机、数字电视发射机等系统核心部件的功率放大器来说,它不仅仅是将信号放大到足够的功率电平,以实现信号的发射、远距离传输和可靠接收,而且对带宽、输出功率、线性度、效率和可靠性方面都提出了更高的要求。功率放大器的好坏成为制约系统发展的瓶颈。因此对于微波功率放大器的研究和设计有着重要的意义。 关键词微波;线性功率放大器;设计 前言 在宽带通信系统中,如多载波调制OFDM、长期演进系统LTE,都是非恒包络调制信号,信号的峰均比很高,回退放大器会大大降低工作效率,有必要采取有源线性化技术,射频预失真技术顺势而生,它只需在射频通路增加很少的射频元器件,就可达到提高功放输出功率、降低系统功耗、节约系统成本的效果。 1 原理 美国Scintera公司推出的射频数字预失真(RF DPD)产品RFPALSC18xx 系列,为数字预失真提出了新的解决方案。RFPAL工作午射频频率上,只涉及到射频通路的信号输入和输出,比较方便和功放集成,它具有较高的集成度,电路设计简单。其最新产品SC 1894,工作频率168MHz至3800MHz,输入信号带宽25kHz至75MHz,它利用功放输出信号和输入信号计算功放非线性参数,具有自适应调节功能,与工作在SW至60 W平均输出功率的A/AB类或Doherty 放大器一起使用,最高能達到28dB。的临波道抑制和38dB的三阶交调系数改善。它采用QFN管脚封装,支持外部时钟输入,低功耗设计,最大功耗仅为990mW。SC1894所采用的射频预失真技术可补偿调幅至调幅(AM~AM)和调幅至调相(AM-PM)失真、互调失真和功放记忆效应,采用反馈信息补偿由于温差和功放老化造成的信号失真。图1a)是SC1894管脚封装及典型外围电路,b)是基于SCI894实现射频预失真的原理框图。 射频信号经过输入定向耦合器耦合出输入信号RFin,经过巴伦匹配和阻抗变换进入芯片,功放输出信号进过反馈定向耦合器和阻抗匹配后进入芯片RFFB 管脚,SC1894通过处理这两个信号对功放进行建模和预失真处理,并输出预失真处理信号,通过定向耦合器叠加至输入信号端,最后输出预失真以后的信号。 当频率高于3800MHz时,我们采用变频模式的射频预失真电路,如图2所示,输入信号从中频通过定向耦合器进入SC1894的RFIN端口,功放输出信号经过定向耦合器,下变频至3800MHz以内的中频频率,送入芯片RFFB端口,进行自适应预失真处理,输出信号RFOUT通过反向定向耦合器进入发射通路[1]。

微波器件特性的研究——微波功分器的研究

安徽建筑大学 毕业设计 (论文) 专业通信工程 班级一班 学生姓名 学号 11205090631 课题微波器件特性的研究 ——微波功分器的研究 指导教师 2015年5月20日

摘要 本文介绍了等分威尔金森功分器的基本原理,给出了威尔金森功分器的设计过程,并介绍了ADS软件基本使用方法。针对功率分配器的设计指标:特性阻抗为50Ω工作在900-1100MHz频段内,通带内各端口反射系数小于-20dB,通带内两输出端口间的隔离度小于-25dB,通带内传输损耗小于 3.1dB。先进行威尔金森功分器原理图的设计,再用ADS软件进行原理图仿真。采用理论计算的结果作为功分器参数时,功分器并没有达到所需的设计指标,所以还要对功分器的参数进行优化,最后进行功分器版图的生成和仿真。 关键词:微波威尔金森功分器ADS 优化仿真

Abstract This paper introduces the basic principles of equal portions Wilkinson splitters, given the Wilkinson power divider was designed to process,and introduces the basic use ADS software method. The design specifications for the power divider: charac teristic impedance of 50Ω work within 900-1100MHz frequency band, the reflection coefficient of each port within the passband is less than -20dB, the isolation between two output ports in the passband is less than -25dB, the transmission loss in the passband less than 3.1dB. First conducts the power dividers Wilkinson schematic design, reoccupy ADS software simulation diagram, the conclusion of the theoretical conclusion result as parameters when power dividers power dividers did not reach the required design to index,so the power dividers various parameters were optimized. Finally, conducting the generation and Simulation of the territory of the power divider. Key words:Microwave Wilkinson Power Dividers ADS Optimization Simulation

【原创】南京邮电大学 课程设计 Wilkinson(威尔金森)功分器的设计

南京邮电大学电子科学与工程学院电磁场与无线技术Wilkinson功分器 课题报告 课题名称 Wilkinson功分器 学院电子科学与工程学院 专业电磁场与无线技术 班级 组长 组员 开课时间 2012/2013学年第一学期

一、课题名称 Wilkinson(威尔金森)功分器的设计 二、课题任务 运用功分器设计原理,利用HFSS软件设计一个Wilkinson功分器,中心工作频率3.0GHz。 ?基本要求 实现一个单阶Wilkinson等功分设计,带内匹配≤-10dB,输出端口隔离≤-10dB,任选一种微波传输线结构实现。 ?进阶要求 多阶(N≥2),匹配良好(S11≤-15dB),不等分,带阻抗变换器(输出端口阻抗 不为50Ω),多种传输线实现。 三、实现方式 自选一种或者多种传输线实现,如微带线,同轴线,带状线等,要求输入输出端口阻抗为50Ω,要求有隔离电阻(通过添加额外的端口实现) 四、具体过程 1.计算基本参数 通过ADS Tool中的Linecalc这个软件来进行初步的计算。 在HFSS中选定版型为Rogers RT/duroid 5880 (tm),如具体参数下图

50Ω微带线计算 得到选取微带线宽度约为0.67mm。 70.7Ω微带线计算 得到选取微带线宽度约为0.34mm,由于微带线电长度与其宽度没有必然联系,所以两个分支微带线的长度根据具体情况进行更改。

2.绘制仿真模型 微带单阶功分器

◆微带参数:w50:阻抗为50Ω的微带线宽度;w2:两分支线宽度; l1,l2,l3,l4:各部分微带线长度; rad1,rad2:各部分分支线长度(即半环半径) ◆在本例中,需要调整的调整关键参数为w2,rad1,空气腔参数随关键参数相应调 整即可。 ◆根据计算,此处的吸收电阻值应该为100Ω,但是在实际情况中,选取97Ω。 微带多阶功分器

混频器特性分析

微波混频器技术指标与特性分析 一、噪声系数和等效噪声温度比 噪声系数的基本定义已在第四章低噪声放大器中有过介绍。但是混频器中存在多个频率,是多频率多端口网络。为适应多频多端口网络噪声分析,噪声系数定义改为式(9-1),其理论基础仍是式(6-1)的原始定义,但此处的表示方式不仅适用于单频线性网络,也可适用于多频响应的外差电路系统,即 (9-1) 式中 Pno ——-当系统输入端噪声温度在所有频率上都是标准温度T0 = 290K 时,系统传输到输出端的总噪声资用功率; Pns ——仅由有用信号输入所产生的那一部分输出的噪声资用功率。 根据混频器具体用途不同,噪声系数有两种。 一、噪声系数和等效噪声温度比 1、单边带噪声系数 在混频器输出端的中频噪声功率主要包括三部分: (1)信号频率f s 端口的信源热噪声是kT 0?f ,它 经过混频器变换成中频噪声由中频端口输出。这部分 输出噪声功率是 m f kT α?0 式中 ?f ——中频放大器频带宽度;αm ——混频器变频损耗;T 0——环境温度,T 0 = 293K 。 (2)由于热噪声是均匀白色频谱,因此在镜频f i 附近?f 内的热噪声与本振频率f p 之差为中频,也将变换成中频噪声输出,如图9-1所示。这部分噪声功率也是kT 0?f /αm 。 (3)混频器内部损耗电阻热噪声以及混频器电流的散弹噪声,还有本机振荡器所携带相位噪声都将变换成输出噪声。这部分噪声可用P nd 表示。 这三部分噪声功率在混频器输出端相互叠加构成混频器输出端总噪声功率P no nd m m no P f kT f kT P +?+?=αα//00 把P no 等效为混频器输出电阻在温度为T m 时产生的热噪声功率,即P no = kT m ?f ,T m 称混频器等效噪声温度。kT m ?f 和理想电阻热噪声功率之比定义为混频器噪声温度比,即 0 0T T f kT P t m no m =?= 按照定义公式(9-1)规定,可得混频器单边带工作时的噪声系数为 ns m ns no SSB P f kT P P F ?== 在混频器技术手册中常用F SSB 表示单边带噪声系数,其中SSB 是Singal Side Band 的缩写。P ns 是信号边带热噪声(随信号一起进入混频器)传到输出端的噪声功率,它等于kT 0?f /αm 。因此可得单边带噪声系数是 m m m m SSB t L f kT f kT F α=??=0 2、双边带噪声系数 在遥感探测、射电天文等领域,接收信号是均匀谱辐射信号,存在于两个边带,这种应

[整理]ADS设计混频器

应用ADS 设计混频器 1. 概述 图1为一微带平衡混频器,其功率混合电路采用3dB 分支线定向耦合器,在各端口匹配的条件下,1、2为隔离臂,1到3、4端口以及从2到3、4端口都是功率平分而相位差90°。 图1 设射频信号和本振分别从隔离臂1、2端口加入时,初相位都是0°,考虑到传输相同的路径不影响相对相位关系。通过定向耦合器,加到D1,D2上的信号和本振电压分别为: D1上电压 )2 cos(1π ω- =t V v s s s 1-1 )cos(1πω-=t V v L L L 1-2 D2上电压 )cos(2t V v s s s ω= 1-3 )2 cos(2π ω+ =t V v L L L 1-4 可见,信号和本振都分别以 2π相位差分配到两只二极管上,故这类混频器称为2 π 型平衡混频器。由一般混频电流的计算公式,并考虑到射频电压和本振电压的相位差,可以得到D1中混频电流为:

∑ ∑∞ -∞ =∞ -+- = m n L s m n t jn t jm I t i ,,1)]()2 (exp[)(πωπ ω 同样,D2式中的混频器的电流为: ∑∑∞ -∞ =∞ + += m n L s m n t jn t jm I t i ,,2)]2 ()(exp[)(π ωω 当1,1±=±=n m 时,利用1,11,1-++-=I I 的关系,可以求出中频电流为: ]2 )cos[(41,1π ωω+ -=+-t I i L s IF 主要的技术指标有: 1、噪音系数和等效相位噪音(单边带噪音系数、双边带噪音系数); 2、变频增益,中频输出和射频输入的比较; 3、动态范围,这是指混频器正常工作时的微波输入功率范围; 4、双频三阶交调与线性度; 5、工作频率; 6、隔离度; 7、本振功率与工作点。 设计目标:射频:3.6 GHz ,本振:3.8 GHz ,噪音:<15。 2.具体设计过程 2.1创建一个新项目 ◇ 启动ADS ◇ 选择Main windows ◇ 菜单-File -New Project ,然后按照提示选择项目保存的路径和输入文件名 ◇ 点击“ok ”这样就创建了一个新项目。 ◇ 点击 ,新建一个电路原理图窗口,开始设计混频器。

功分器的设计原理

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

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。 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Ω==500Z Z in ,而Ω==50//21in in in Z Z Z ,且是等分的,所以1in Z =2in Z ,①处1in Z 、②处2in Z 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

微波通信微波放大器的设计讲解

微波通信 课程设计说明书 微波低噪声放大器的设计 起止日期:年月日至年月日 学生 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 年月日

目录 一、设计原理 (1) 二、设计设备 (4) 三、设计步骤 (4) 四、设计结果及分析 (5) 五、软件仿真 (7) 六、总结体会 (13)

微波放大器的设计 一、设计原理 一个射频晶体放大器电路可分为三大部分:二端口有源电路、输入匹配电路及输出匹配电路,如图1所示。一般而言,二端口有源电路采用共射极(或共源极)三极管(BJT 、FET )电路,此外,还包括直流偏压电路。而输入匹配电路及输出匹配电路大多采用无源电路,即利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路,根据输入信号功率不同可以分为小信号放大器、低噪声放大器及功率放大器三类。而小信号放大器依增益参数及设计要求,可分成最大增益及固定增益两类。而就S 参数设计而言,则可有单向设计及双边设计两种。本单元仅就小信号放大器来说明射频放大器之基本理论及设计方法。 1.单边放大器设计(Unilateral Amplifier Design ) 所谓单边设计即是忽略有源器件S 参数中的S 12,即是S 12=0。此时可得: ΓIN = S 11 及 ΓOUT = S 22 则放大器之单边转换增益(Unilateral Transducer Gain,G TU )为: L O S TU G G G G = 其中 2 2222 21 2 1121111L L L O S S S S G S G S G Γ-Γ-= =Γ-Γ-= 假若电路又符合下列匹配条件: ΓS = S 11* 及 ΓL = S 22* 则可得到此放大器电路之最大单边转换增益(Maximum Unilaterla ΓL = ΓOUT * 图1 放大器电路方框图 L L S S S S S Γ-Γ+ =22211211'11 1S S S S S S S Γ-Γ+ =11211222'22 1 S IN 11ΓL ΓOUT = S ’22 R S L

微波电路及设计的基础知识

微波电路及设计的基础知识 1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 9. 应用电路举例

微波电路及其设计 1.概述 所谓微波电路,通常是指工作频段的波长在10m~1cm(即30MHz~30GHz)之间的电路。此外,还有毫米波(30~300GHz)及亚毫米波(150GHz~3000GHz)等。 实际上,对于工作频率较高的电路,人们也经常称为“高频电路”或“射频(RF)电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高,因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面,与一般的低频电路和数字电路相比,有很多不同之处和许多独特的地方。 作为一个独立的专业领域,微波电路技术无论是在理论上,还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面,都已经发展得非常成熟,并且应用领域越来越广泛。 另外,随着大规模集成电路技术的飞速发展,目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中,一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路,与微波电路之间的界限将越来越模糊,相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2.微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类 微波电路可以按照传输线的性质分类,如:

图1 微带线 图2 带状线 图3 同轴线 图4 波导

图5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类 微波混合集成电路:采用分离元件及分布参数电路混合集成。 微波集成电路(MIC):采用管芯及陶瓷基片。 微波单片集成电路(MMIC):采用半导体工艺的微波集成电路。 图6微波混合集成电路示例 图7 微波集成电路(MIC)示例

07微波低噪声放大器设计与测量

实验七微波低噪声放大器的设计与测量 一、实验目的 1.了解射频放大器的基本原理与设计方法。 2.利用实验模块实际测量以了解放大器的特性。 3.学会使用微波软件对射频放大器的设计并分析结果。 二、预习内容 1.熟悉放大器原理等理论知识。 2.熟悉放大器设计相关理论知识。 三、实验设备 四、理论分析 一个射频晶体放大器电路可分为三大部分:二端口有源电路、输入匹配电路及输出匹配电路,如图4-1所示。一般而言,二端口有源电路采用共射极(或共源极)三极管(BJT、FET)电路,此外,还包括直流偏压电路。而输入匹配电路及输出匹配电路大多采用无源电路,即利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路,根据输入信号功率不同可以分为小信号放大器、低噪声放大器及功率放大器三类。而小信号放大器依增益参数及设计要求,可分成最大增益及固定增益两类。而就S参数设计而言,则可有单向设计及双边设计两种。本单元仅就小信号放大器来说明射频放大器之基本理论及设计方法。

(一) 单边放大器设计(Unilateral Amplifier Design ) 所谓单边设计即是忽略有源器件S 参数中的S 12,即是S 12=0。此时可得: ΓIN = S 11 及 ΓOUT = S 22 则放大器之单边转换增益(Unilateral Transducer Gain,G TU )为: L O S TU G G G G = 其中 2 2222 21 2 1121111L L L O S S S S G S G S G Γ-Γ-= =Γ-Γ-= 假若电路又符合下列匹配条件: ΓS = S 11* 及 ΓL = S 22* 则可得到此放大器电路之最大单边转换增益(Maximum Unilaterla Transducer Gain,G TU,max ): 2 22 2 212 11 max ,1111S S S G TU -? ?-= (二) 双边放大器设计(Bilateral Amplifier Dseign) 双边设计即是考虑有源器件S 参数中的S 12,即是S 12≠0。此时可得: L L IN S S S S S Γ-Γ+ ==Γ22211211' 111 及 S S OUT S S S S S Γ-Γ+==Γ11211222' 221 若利用最大增益匹配法(亦称共轭阻抗匹配法),则可得 ΓS =ΓIN * 及 ΓL =ΓOUT * 经过推导可利用下列公式计算出最佳输入反射系数ΓSm 和最佳输出反射系数 ΓLm : 2121211124C C B B Sm ????????-±?=Γ ,2 2 222 22224C C B B Lm ???? ????-±?=Γ 图13-1 放大器电路方框图 L L S S S S S Γ-Γ+ =22211211'11 1L L S S S S S Γ -Γ + =22211211 '111S S S S S S S Γ-Γ+ =11211222'22 1S IN 11ΓL Γ OUT = S ’22 R S L

功分器的设计

功分器现在有如下几种系列[11]: 1、400MHz-500MHz 频率段二、三功分器,应用于常规无线电通讯、铁路通 信以及450MHz 无线本地环路系统。 2、800MHz-2500MHz 频率段二、三、四微带系列功分器,应用于GSM / CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。 3、800MHz-2500MHz 频率段二、三、四腔体系列功分器,应用于GSM / CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。 4、1700MHz-2500MHz 频率段二、三、四腔体系列功分器,应用于PHS/WLAN 室内覆盖工程。 5、800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz 频率段小体积设备内使用的微带二、三功分器。 这里介绍几种常见的功分器: 一、威尔金森功分器 我们将两分支线长度由原来的4λ变为43λ,这样使分支线长度变长,但作用效果与4λ线相同。在两分支线之间留出电阻尺寸大小的缝隙,做成如图1-1所示结构。 图1-1 威尔金森功分器 二、变形威尔金森功分器 将威尔金森功分器进行变形,做成如图1-2所示结构。两圆弧长度由原来的4λ变为43λ,且将圆伸展开形成一个近似的半圆。每个支路通过2λ传输线与隔离电阻相连,这样做虽然会减小电路的工作带宽,但使输出耦合问题得到了解决,而且可以用于不对称,功分比高的电路,隔离电阻的放置更加容易,且两支路间的距离足够大,在输出口可直接接芯片。

图1-2 变形威尔金森功分器 三、混合环 混合环又称为环形桥路,它也可作为一种功率分配器使用。早期的混合环 是由矩形波导及其4个E-T 分支构成的,由于体积庞大已被微带或带状线环形桥路所取代。图1-3为制作在介质基片上的微带混合环的几何图形,环的平均周长为 23g λ,环上有四个输出端口,四个端口的中心间距均为4g λ。环路各段归一化特性导纳分别为a, b, c ,四个分支特性导纳均为0Y 。这种形式的 功率分配器具有较宽的带宽,低的驻波比和高的输出功率。理论上来说,它的带宽可以同威尔金森功分器相比。混合环功分器相对威尔金森功分器的优点在于,在实际应用中它在高频率上的性能更好一些。 图1-3 混合环 对比以上三种功分器,首先对比威尔金森功分器及变形威尔金森功分器, 变形威尔金森功分器性能与仿真结果相差较大,其原因可能有以下几点:加入两个21波长微带线,引入了T 型接头,使微带线产生不连续性;为了保证两21波长微带线之间的距离正好可以焊接电阻,两微带线均倾斜,使焊接电阻处微带不均匀,另外电阻焊接的非对称性影响了功分器输出两端的功分比[9]。 威尔金森功分器和混合环的插损性能较好,可以满足一般功率合成的要求。在隔离方面,威尔金森功分器隔离较好,混合环的隔离要稍差。 从上述三种功分器分析可以得出:要获得具有良好性能的微波毫米波功分 器,需保证一定的加工精度,对加隔离电阻的功分器,要特别注意选择尺寸较小的电阻,焊接时要求电阻两端对称,且从电阻反面焊接,也可以考虑使用薄膜电阻来实现。这三种功分器都可以串联用作多路功率分配/合成器。 1.3 本课题研究内容 4g λ4g λ4 g λ43g λ对称平面

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