X波段一分二功分器设计
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。
功分器的设计制作与调试
功分器的设计制作与调试一、设计制作功分器的原理功分器，也称为功率分配器，是一种用来分配输入功率到多个输出端口的无源器件。
在无源器件中，当我们需要将输入功率按照一定比例分配到多个输出端口时，功分器就可以起到很好的作用。
标准的功分器是一个三端口元件，包括一个输入端口和两个输出端口。
功分器的输入功率将被均匀地分配到两个输出端口上，且输出端口之间相互隔离，不会有能量交流。
设计制作功分器的步骤如下：1.确定功分器的工作频率范围：功分器的设计需要根据具体的应用需求来确定工作频率范围。
功分器的频率范围可以从几百兆赫兹到几十吉赫兹不等。
2.选择功分器的阻抗：功分器的阻抗需要与输入输出系统的阻抗相匹配，通常选用50欧姆。
3.设计功分器的结构：功分器的结构大致可以分为两种，一是二分支结构，二是平衡树状结构。
a.二分支结构是指将输入驻波器通过阻抗转换，分为两个并行的输出通路，使得输入功率均匀地分配到两个输出端口。
b.平衡树状结构则是通过铁氧体等元件来实现功分，具有更高的功分精度和更宽的工作频率范围。
4.确定工艺流程：根据功分器的结构和应用需求，确定制作工艺，如集成电路制作技术或者微带线技术等。
5.制作功分器：根据确定的工艺流程，进行制作。
制作功分器的材料通常采用高频电路工艺中的常见材料，如铝、金、铜等。
6.调试功分器：将制作好的功分器与测试仪器连接，通过测试仪器测量功分器的性能指标，如功分精度、输入输出阻抗等。
调试功分器的步骤如下：1.通过测试仪器测量功分器的插入损耗：将功分器的输入和输出端口连接到测试仪器上，通过测试仪器测量功分器的插入损耗，即输入功率与输出功率之间的损耗。
2.测量功分器的测量精度：通过测试仪器测量功分器的功分精度，即两个输出端口之间的功分误差。
3.测量功分器的输入输出阻抗：通过测试仪器测量功分器的输入输出阻抗，保证功分器的阻抗与输入输出系统的阻抗相匹配。
4.优化功分器的性能：根据测试结果，对功分器的结构和参数进行优化，以提高功分器的性能指标。
X波段一分二功分器设计
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：RT58802、对电路进⾏优化分析，仿真曲线如下：Optim1UseAllOptVars=y esSP1Step=Stop=11 GHz Start=9 GHzMSUB MSub1Rough=0 mmTanD=0.0021T=0.035 mm Hu=5 mm Cond=1.0E+50Mur=1Er=2.2H=0.254 mm MSub OptimGoal2RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,2))"OptimGoal3RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,3))" OptimGoal6RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500Max=Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,1))" OptimGoal12RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500Max=Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,1))" OptimGoal15RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000Max=-28Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,3))"OptimGoal1RangeMax[1]=11GHzRangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000Max=-30Min=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 Var9.8-10.3GHz 指标：m2m3m5m6freq, GHz d B (S (1,1))d B (S (2,2))d B (S (3,3))freq=dB(S(1,1))=-25.9699.500GHz freq=dB(S(2,2))=-26.7029.500GHz freq=dB(S(1,1))=-41.78310.50GHz freq=dB(S(2,2))=-26.41710.50GHzfreq, GHzd B (S (2,1))d B (S (3,1))freq, GHzd B (S (2,3))3、版图：m2m5m3m6freq, GHz d B (S (1,1))d B (S (2,2))d B (S (3,3))freq=dB(S(1,1))=-27.7429.800GHz freq=dB(S(1,1))=-36.86010.30GHz freq=dB(S(2,2))=-25.5439.800GHz freq=dB(S(2,2))=-25.85310.30GHzfreq, GHzd B (S (2,1))d B (S (3,1))freq, GHzd B (S (2,3))4、版图仿真结果：因为版图中没有加⼊隔离电阻，只能观察S11、S21、S31指标，隔离及输出指标不准确。
功分器工作原理(图文)
功分器工作原理(图文)引言概述：功分器是一种常用的无线通信设备，它在无线通信系统中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍功分器的工作原理，并通过图文方式进行解释，以帮助读者更好地理解功分器的工作原理。
一、功分器的基本概念1.1 功分器的定义功分器，全称功率分配器，是一种用于将输入功率分配到多个输出端口的无源器件。
它通常由一组耦合的传输线构成，能够实现输入功率的平均分配或者按照一定的比例分配到各个输出端口。
1.2 功分器的分类功分器可以根据其工作原理和结构特点进行分类。
常见的功分器包括等分功分器、反射式功分器和混合式功分器。
等分功分器将输入功率平均分配到各个输出端口，反射式功分器则根据输入功率的幅度和相位进行分配，而混合式功分器则结合了等分功分器和反射式功分器的特点。
1.3 功分器的应用功分器广泛应用于无线通信系统中，特别是在天线系统和射频前端模块中。
它可以用于实现天线的多路复用、功率控制、信号分配等功能，为无线通信系统的正常运行提供了重要的支持。
二、等分功分器的工作原理2.1 等分功分器的结构等分功分器通常由一组等长度的传输线组成，每个传输线都与输入端口和输出端口相连。
这些传输线之间通过耦合结构相互连接，形成一个平衡的功分网络。
2.2 等分功分器的工作原理当输入功率进入等分功分器时，它会被传输线平均分配到各个输出端口。
这是因为等分功分器的传输线长度相等，导致输入信号的传播时间相同，从而实现了功率的等分。
2.3 等分功分器的特点等分功分器具有功率分配均匀、频率响应平坦、插入损耗低等特点。
它可以满足无线通信系统对功率分配的要求，提高系统的性能和可靠性。
三、反射式功分器的工作原理3.1 反射式功分器的结构反射式功分器通常由一组耦合的传输线和反射器组成。
传输线连接输入端口和输出端口，而反射器则用于根据输入功率的幅度和相位进行功率分配。
3.2 反射式功分器的工作原理当输入功率进入反射式功分器时，它会被传输线分配到不同的反射器。
功分器的设计基础学习知识原理
功分器的设计基础学习知识原理功分器（power divider）是一种被广泛应用于射频与微波领域的无源滤波器元件，可以将一个输入信号分为若干个相等的输出信号。
在微波系统中，功分器主要用于将输入信号平均分配给若干个相同的输出端口，以实现无源网络的分配功率和信号分配。
本文将介绍功分器的设计基础学习知识原理。
功分器的基本原理是通过合理的布局和参数设计，使得输入信号在不同的传输线中以相等的功率进行传输。
功分器的基本结构包括平面微带线功分器、同轴线功分器和混合功分器等。
在平面微带线功分器中，常用的结构包括均匀分配型、反射抑制型和等相位型功分器。
均匀分配型功分器是将输入信号均匀地分配到每个输出端口，其基本结构是通过等长的传输线与耦合结构相连。
反射抑制型功分器是在均匀分配型的基础上引入反相器，以抑制反射信号，提高功分器的整体性能。
等相位型功分器是保持输入信号的相位平衡，使得各个输出端口上的信号具有相同的相位。
同轴线功分器是以同轴线为传输介质的功分器，常用的结构有同轴线变压器和同轴线融合型功分器。
同轴线变压器通过改变传输线的电气长度和宽度，实现信号的等分。
同轴线融合型功分器是将多个同轴线结构集成在一起，从而实现输入信号的分配。
混合功分器是由平面微带线和同轴线结构组合而成的功分器，常用的结构有广角功分器和均匀功分器。
广角功分器是通过引入交叉耦合结构，使得功分器具有宽带特性和较小的尺寸。
均匀功分器是通过调整微带线的宽度和长度，以实现输入信号的均匀分配。
在功分器的设计过程中，需要考虑多个参数，包括输入-输出的匹配、功分比、波导损耗、等效电路等。
通过合理的参数选择和设计优化，可以实现功分器的高效性能和稳定性。
总之，功分器的设计基础学习知识原理主要涉及功分器的基本结构和参数设计，以实现输入信号的均匀分配和相位平衡。
通过不同的结构和设计方法，可以实现功分器的特定要求和性能优化。
功分器的设计范文
功分器的设计范文功分器是一种常见的无线通信电路元件，用于将输入信号分配到多个输出端口上，常用于天线阵列、无线信号接收和传输系统中。
功分器的设计需要结合具体的应用需求和性能指标，本文将从功分器的基本原理、设计流程和优化方法等方面进行详细探讨。
1.功分器的基本原理：功分器的基本原理是将输入信号经过特定的网络分配到多个输出端口上，使得每个输出端口上的功率尽可能相等。
常见的功分器有微带功分器和负荷耦合功分器两种类型。
微带功分器由微带线和阻抗变换网络组成，通过微带线上的特定尺寸和形状来实现不同端口的功率分配。
负荷耦合功分器则是通过负荷和相应的耦合元件来实现功率的分配。
2.功分器的设计流程：(1)确定应用需求：首先需要明确功分器的工作频率范围、输入和输出阻抗、功率分配比等参数，以确定功分器的基本设计要求。
(2)选择功分器类型：根据应用需求和性能指标选择合适的功分器类型，如微带功分器或负荷耦合功分器。
(3)设计网络参数：根据所选功分器类型，设计微带线或耦合元件的尺寸和参数。
(4)优化设计：通过仿真和实验等方法对功分器进行优化设计，使得功率分配更加均匀，并满足其他性能要求。
(5)制作和测试：根据设计完成PCB板的制作，并进行实测，验证设计的性能指标和工作频率范围。
3.功分器的优化方法：(1)耦合元件的优化：负荷耦合功分器中，耦合元件的参数对功率分配有较大影响，可以通过仿真和试错法来得到较优的耦合元件参数。
(2)反馈网络的设计：通过添加适当的反馈网络，可以改善功分器的频率响应和工作稳定性。
(3)多级结构的设计：将多个功分器级联，可以实现更细致的功率分配和增强功分器的带宽性能。
(4) 调控电路的设计：通过添加可调控的电路结构，如 PIN diode 或变容二极管等，可以实现功分器的可调功分功能。
(5)高精度制作工艺：利用先进的微加工技术和高精度制作工艺，如光刻和无线电频率电子束均匀在生长环境的真空中被扫描的实验技术（EBL），可以提高功分器的性能和稳定性。
功分器的设计
隔离度，当主路接匹配负载时，各分配之路之间的衰减 量比值为隔离度 驻波比，在均匀无耗传输线上，电压U的最大振幅与最小 振幅之比，称为电压驻波比（VSWR或SWR）
二功分器原理图
端口2
端口1
端口3
P 2 P3 P1 3dB
由于端口1到端口2与端口1到端口3的线长度相等，故端 口2的电压与端口3的电压相等，即。端口2和端口3的输 出功率与电压的关系为 U2 U 32 P2 P3 Z2 Z3
功分器的设计
功分器的简介
在射频/微波电路中，为了将功率分成两路 或多路，需要使用功率分配器（简称功分 器）。 功分器将一路输入信号能量分成两路或多 路 一个功分器的输出端口之间应保证一定的 隔离度。
功分器的技术指标
频率范围，这是各种射频/微波电路的工作前提 承受功率，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设 计任务 插入损耗（分配损耗），器件的直通损耗，为所有路数 的输出功率与输入功率的比值，或单路的实际损耗减去 理想的分配损耗，理想分配损耗
2
在等功率分配的情况下，于是
Z2 Z3 Z0 Z 02 Z 03 2Z 0 R 2Z 0
按照二功分器的电路布线，设计好输入输出部分
置参数
设置R2的值为50欧
仿真，设置频率范围0~2000HZ
观察插入损耗和驻波比
调换50欧姆电阻和输入部分
调换50欧姆电阻和输入部分后隔离特性
求解制板时所需线长和线宽
用Protel制版
感谢百忙之中抽出时间评阅论文和参 加答辩的老师们，谢谢你们的宝贵意见！ 感谢我的毕业设计指导老师 ——陈文 军老师！ 感谢电子信息工程学院四年里对我的 教育与培养！
功分器设计报告(1)
功率分配器的设计与仿真学院：物理与电子工程学院专业：通信工程功分器设计实验报告一、实验目的通过设计功分器结构，了解功率分配器电路的原理及设计方法，学习使用软件进行微波电路的设计，优化，仿真。
掌握功率分配器的制作及调试方法。
二设计要求指标通带范围0.9-1.1GHZ。
双端输出，功分比1:1.。
通带内个端口反射系数小于-20dB。
俩个输出端口隔离度小于-20dB。
传输损耗小于3.1dB.三：功分器的基本原理：一分为二功分器是三端口网络结构，如图9-1所示。
信号输入端的功率为P1，而其他两个端口的功率分别为P2和P3。
由能量守恒定律可知：P1=P2+P3。
如果P2(dBm)=P3(dBm),三端口功率间的关系可写成：P2(dBm)=P3(dBm)=(dBm)-3dB。
当然，并不一定要等于P3，只是相等的情况在实际电路中最常用。
因此，功分器可分为等分型（P2=P3）和比例型(P2=kP3)两种类型。
功分器的主要技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、I/O间的插入损耗、支路端口间的隔离带、每个端口的电压驻波比等。
1）频率范围：这是各种射频/微波电路的工作前提，功分器的设计结构与工作频率密切相关。
必须首先明确功分器的工作频率，才能进行下面的设计。
2）承受功率：在功分器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。
一股地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线，要根据设计任务来选择用何种传输线。
3〕分配损耗：主路到支路的分配损耗实质上与功分器的主路分配比，Ad有关。
其定义为，式子中：Pin=kPout，例如：两等分功分器的分配损耗是3dB，四等分功分器的分配损耗是6dB。
4）插入损耗：1/0间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素产生的。
考虑输入端的驻波比所带来的损耗，插入损耗，Ai定义为：Ai=A-Ad。
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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
9.8-10.3GHz 指标：
m2
m3
m5
m6
freq, GHz d B (S (1,1))
d B (S (2,2))
d B (S (3,3))
freq=dB(S(1,1))=-25.969
9.500GHz freq=dB(S(2,2))=-26.702
9.500GHz freq=dB(S(1,1))=-41.78310.50GHz freq=dB(S(2,2))=-26.41710.50GHz
freq, GHz
d B (S (2,1))
d B (S (3,1))freq, GHz
d B (S (2,3))
3、 版图：
m2
m5
m3
m6
freq, GHz d B (S (1,1))
d B (S (2,2))
d B (S (3,3))freq=dB(S(1,1))=-27.742
9.800GHz freq=dB(S(1,1))=-36.86010.30GHz freq=dB(S(2,2))=-25.543
9.800GHz freq=dB(S(2,2))=-25.85310.30GHz
freq, GHz
d B (S (2,1))
d B (S (3,1))freq, GHz
d B (S (2,3))
4、 版图仿真结果：
因为版图中没有加入隔离电阻，只能观察S11、S21、S31指标，隔离及输出指标不准确。
S11比原理图恶化6dB 左右。
5、 CAD 版图：
m1
freq=m2
freq, GHz d B (S (1,1))
dB(S(1,1))=-20.555
9.500GHz freq=dB(S(1,1))=-29.823
10.50GHz
m3
m4
freq, GHz
d B (S (2,1))
d B (S (3,1))freq=dB(S(2,1))=-3.0579.500GHz freq=dB(S(2,1))=-3.021
10.50GHz
腔体铝镀银，线路板直接焊接在腔体上；。