性能优良的低成本毫米波八等分功分器
八通道功分器
八通道功分器
功分器（Power Divider），也称为功率分配器或功率分频器，是一种微波和射频领域常用的被动器件，用于将输入的信号分配到多个输出端口，或将多个输入信号合并为一个输出。
八通道功分器是一种功分器，具有八个输出通道。
以下是八通道功分器的一些特点和应用：
特点：
1.分配平均：八通道功分器的设计目的是将输入功率平均分配到八个输出通道，确保每个通道接收到相等的功率。
2.相位平衡：在某些应用中，除了功率平衡外，相位平衡也是关键因素。
八通道功分器通常设计为具有相位平衡性，确保输出信号在相位上保持一致。
3.高频率范围：八通道功分器可用于广泛的频率范围，适用于微波和射频系统中的不同应用。
4.低插入损耗：具有低插入损耗的功分器对于确保系统性能的高效率至关重要。
5.高隔离度：输出通道之间的隔离度是功分器的一个关键性能指标，确保一个通道的变化不会影响其他通道。
应用：
1.通信系统：在通信系统中，八通道功分器可用于将信号分发到多个天线，实现信号的分布式传输。
2.雷达系统：在雷达系统中，八通道功分器可以用于将雷达发射信号分配到多个发射天线。
3.测试和测量系统：在测试和测量领域，功分器用于将测试信号分发到多个测试点，以便同时监测多个参数。
4.天线阵列：在天线阵列系统中，八通道功分器可用于将输入功率分配到多个天线元素，以实现波束形成和方向性辐射。
5.卫星通信系统：在卫星通信中，功分器用于分配和整合卫星上的不同信号通道。
八通道功分器是一个多功能的器件，适用于各种需要信号分配和整合的应用场景。
设计和选择适当的功分器对于确保系统性能至关重要。
波导功分器
波导功分器波导功分器是一种用于无线通信系统中的无源器件，它可以将输入的电磁波功率平均分配到多个输出端口上。
波导功分器常用于天线系统、雷达系统、卫星通信系统等领域，起到了重要的功分作用。
波导功分器的工作原理是基于波导结构中的电磁波传输特性。
波导是一种由金属壳体包裹的空心管道，能够将电磁波限制在管道内传播。
波导功分器通常由多个分支波导和一个主波导组成。
输入电磁波信号通过主波导传输到分支波导上，然后再平均分配到各个输出端口上。
波导功分器的设计需要考虑多个因素，如频率范围、功分比、插入损耗、驻波比等参数。
频率范围是指波导功分器能够工作的频率范围，通常由所选材料和波导尺寸决定。
功分比是指输入功率在各个输出端口上的分配比例，常见的功分比有平均功分和非平均功分两种。
插入损耗是指功分器在信号传输过程中引入的能量损耗，应尽量降低以确保信号质量。
驻波比是指波导功分器在工作频率下的驻波情况，应尽量保持在较低水平，以减少信号反射和损耗。
波导功分器的制造过程需要采用精密的加工工艺和材料选择。
一般来说，波导功分器的制造分为金属加工和组装两个阶段。
金属加工主要包括波导管的切割、焊接和打磨等工艺，以及金属壳体的制作。
组装阶段则是将各个部件进行组装，并进行测试和调整，确保波导功分器的性能符合设计要求。
波导功分器在无线通信系统中具有广泛的应用。
在天线系统中，波导功分器可以将输入的射频信号平均分配到多个天线上，提高无线信号的覆盖范围。
在雷达系统中，波导功分器可以将雷达发射的脉冲信号分配到多个接收通道上，实现多目标的同时检测。
在卫星通信系统中，波导功分器可以将卫星发射的信号分配到不同的地面站，提高通信系统的容量和可靠性。
总结起来，波导功分器是一种重要的无源器件，可以将输入的电磁波功率平均分配到多个输出端口上。
它在无线通信系统中具有广泛的应用，起到了功分的作用。
波导功分器的设计和制造需要考虑多个参数和工艺，以确保其性能符合要求。
通过合理的选择和使用，波导功分器能够有效地提高无线通信系统的性能和可靠性。
1分8射频功分器计算
1分8射频功分器计算1分8射频功分器是一种常用的射频器件，用于将一个输入信号分为八个输出信号。
它在无线通信系统中起到了关键作用，能够实现信号的分配和功率的控制。
本文将从功分器的原理、结构、工作方式以及应用领域等方面进行介绍。
一、功分器的原理功分器是一种被动器件，没有自身的功率放大能力。
它的主要原理基于能量守恒和相位一致性的原则。
功分器通过合理的电路设计和布局，使得输入信号能够被均匀地分配到每个输出端口，并且保持相位一致。
这样，就能够实现对射频信号的功率分配和控制。
二、功分器的结构1分8射频功分器通常采用微带线结构，具有简单紧凑的特点。
它由一个输入端口和八个输出端口组成。
输入信号通过输入端口进入功分器，经过特定的电路设计和分配网络，被均匀地分配到八个输出端口上。
每个输出端口都能够输出与输入信号相位一致的功率。
功分器的结构紧凑，体积小，适合在高频信号传输系统中使用。
三、功分器的工作方式功分器的工作方式可以简单描述为：输入信号经过功分器后，被分为八个相位一致的输出信号，每个输出信号的功率相等。
这种工作方式使得功分器在无线通信系统中有着广泛的应用。
四、功分器的应用领域1分8射频功分器广泛应用于无线通信系统中的功率分配和控制。
它可以用于基站天线系统中，将输入的射频信号分配到多个天线上，实现信号的覆盖和增强。
同时，功分器还可以用于射频测试系统中，用于测试设备对射频信号的接收和处理能力。
功分器还可以用于雷达系统、卫星通信系统、无线电频谱监测系统等领域。
在这些应用中，功分器可以实现信号的分配和功率的控制，提高系统的性能和可靠性。
总结：1分8射频功分器是一种常用的射频器件，用于将一个输入信号分为八个输出信号。
它的原理基于能量守恒和相位一致性的原则。
功分器采用微带线结构，具有简单紧凑的特点。
它的工作方式是将输入信号均匀地分配到每个输出端口，保持相位一致。
功分器在无线通信系统中有着广泛的应用，可以用于功率分配和控制。
二功分器的原理
张鹏，尉旭波 电子科技大学电科院，四川成都，610054
摘要: 本文首先简要介绍了功分器的基础理论，其次介绍了应用 Agilent 公司 ADS 软件对宽带功分器进行 设计仿真优化过程，并进行了矩量法仿真和电路仿真的对比，得到更接近实际的仿真结果。 关键词: 功分器 momentum 仿真
θ=
π⎡
⎢1 − 2⎣
*
f 2 / f1 − 1 ⎤ ⎥ f 2 / f1 + 1 ⎦
(2_3)
利用这些公式,结合阻抗变换节的形式,可
设计出特性优良的功率分配器。
三、利用 ADS 设计宽带功分器
设计一个 2 路 3 节分配器,其频带范围 为 0.8～2.7GHz,路间一致性小于 1°,隔离 大于 22 dB,驻波小于 1.3。那么,利用前述 公式并取阻抗变换比 R 恒为 2,即可求出变 换节阻抗 Zi 和隔离电阻 Ri(i=1,2,3,…,m), 求出 R1 为 100Ω,R2 为 240Ω,R3 为 300Ω。
layout生成的版图加上各个端口设置好参数进行仿真加上信号端口和内端口的电路图仿好以后生成s参数模型带回原理图中新的原理图进行仿真可以和原来的仿真结果进行对比输入输出端口s参数对比图图10隔离和插损对比图由以上对比仿真图来看除了输入驻波有所下降大概到了16db其他指标均有所提高可见该设计基本达到了所要求的指四结论图11功分器版图本设计的实际测试结果为相位路间一致性小于1隔离度大于22db插入损耗小于025db驻波最大为13测试的结果表明该宽频带功分器性能相当优良
二、功分器的原理：
威尔逊功分器的结构示意图如图 1 所示, 它是这样一种网络:当输出端口都匹配时, 它具有无耗的有用特性,只是耗散了反射功 率,当信号从端口 1 输入,从端口 2、端口 3 输出时为功率分配器。
功分器——精选推荐
一台卫星锅带两台电视怎么实现？1.如果是大锅带两台电视机需用双本振高频头。
这样两台电视机看不同极化方式（水平极化和垂直极化）的节目时就互相不干扰。
2.需用两台接收机，一个电视机配一台接收机。
3.从高频头下来需用一个‘一分二’的功分器，不能用有线电视的分支器。
功分器的功能是将信号一分为二，分支器的功能是把总信号分成一小小的部分给一台电视机用。
4.连接方法：高频头一一功分器一一两台接收机一一两台电视机。
5.如果是中9小锅连接方法相同，但两台电视机只能同时看左旋或右旋极化的节目。
一个锅同时看两台电视机需要用两台接收机。
一台接收机接一台电视机。
如果买一分二的功分器，输入接囗一般是在中间，对面是两个输出接囗，一般有箭头标志。
输入口与高频头用馈源线和F头连结，两个输出口分别用馈源线和F头与两台接收机连结。
高频头最好用双本振的。
这样两台电视机就可以同时收看不同极化方式的电视节目不产生干扰。
如果用单本振的高频头，两台电视机只同时收看相同极化方式的电视节目。
功分器编辑功分器全称功率分配器，英文名Power divider，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。
一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。
功分器按输出通常分为一分二（一个输入两个输出）、一分三（一个输入三个输出）等。
功分器的主要技术参数有功率损耗（包括插入损耗、分配损耗和反射损耗）、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等。
中文名功分器外文名Power divider全称功率分配器又称合路器技术指标频率范围、承受功率等2、800MHz-2500MHz频率段二、2、3端口间相互隔离。
插入损耗指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值，（也有的地方指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量）。
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。
毫米波功分器综述
毫米波功率分配器一、功分器简介功率分配器简称功分器，基本功能是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出，是一种多端口微波网络，为无源器件，广泛应用于现代通信领域。
常见的功分器有微带型、带状线型、波导型等。
微带线型功分器常用于工程实践，尤以其中的Wilkinson功分器使用广泛。
毫米波频段天线体积较小，传统的直接馈电结构难以实现，这时候便需要设计制作毫米波功分馈电网络来实现阵列的馈电。
二、35GHz一分八功分器通过采用工字型及弧度设计的方式可以设计出工作在35GHz频率下的一分八Wilkinson功率分配器。
如下图所示为一分二功分器的基本模型。
整体设计上，通过圆弧减少反射，并对尖锐地方打孔，对变量及弧的弯曲度不断更正，将毫米波段的功分器设计的S11值降至-15dB以下。
通过采用优化变量的方法用HFSS进行仿真分析，在取定范围内选出最佳数值。
模型中采用的圆弧方式，也可以在一定程度上扩展带宽，但在功分八路情况下仍有带宽变窄现象。
该功分器所得S参数结果对于位于毫米波段的功分器研究具有较好的参考价值及应用前景。
三、32GHz~37GHz功分器设计设计功分器最常用的方法是采用树状结构，三等分功分器一般有3 种设计方法：第1种先把输人信号分成2路，然后每路又分成2路。
这种结构只有一种二等分功分器，设计和加工均较方便，但分路数需满足N = 2 M。
如要分成3路，则必须先分成4路，其中一路用匹配负载吸收。
这种方法不但白白消耗了一路能量，而且由于其它路负载与吸收支路匹配负载并不完全一样，而其平分度也不是很理想。
第 2 种是可以先将输入按1:2不等分，然后再将初次分配后功率为2/3的一支再二等分，结构如下图所示。
这样既可以三等分功率，又可以避免不必要的吸收。
但在电路中，实现满意的功串分配并非容易，而且三等分功分器其中一个支路线宽过细导致加工困难；此外这种三等分功分器占用尺寸较大，无法实现小型化。
第三种采用对称结构的直接三等分功分器设计，可以克服上述困难。
射频功分器原理
射频功分器原理一、引言射频功分器是一种常见的无源射频器件，可以将一个输入信号分配到多个输出端口，或者将多个输入信号合并成一个输出信号。
在无线通信系统中，射频功分器广泛应用于天线阵列、分布式天线系统、室内覆盖系统等场合。
本文将介绍射频功分器的基本原理、分类、设计方法和应用。
二、基本原理射频功分器的基本原理是通过电磁场耦合实现信号的分配和合并。
在传输线上，电磁波可以通过电容耦合、电感耦合或者微带线耦合等方式实现两条传输线之间的能量转移。
当两条传输线之间存在电磁耦合时，它们之间的能量会相互影响，从而实现信号的分配和合并。
三、分类根据功率分配方式不同，射频功分器可以分为等功率分配型和不等功率分配型。
等功率分配型指所有输出端口接收到的信号功率相等；不等功率分配型指各个输出端口接收到的信号功率不同。
根据结构形式不同，射频功分器可以分为平面波导型、微带线型、插入型、单元型等。
其中，平面波导型功分器适用于高功率、高频率的场合，微带线型功分器适用于低功率、小尺寸的场合。
四、设计方法射频功分器的设计方法主要包括传输线理论方法和矩阵理论方法。
传输线理论方法是通过计算传输线的特性阻抗和长度来实现信号的分配和合并；矩阵理论方法是通过构建矩阵方程来求解各个输出端口的信号幅度和相位。
在具体设计中，需要考虑以下因素：频率范围、插入损耗、隔离度、反射损耗等。
为了满足这些要求，可以采用优化设计算法，如基于遗传算法或者模拟退火算法的优化设计方法。
五、应用射频功分器广泛应用于天线阵列、分布式天线系统、室内覆盖系统等场合。
在天线阵列中，射频功分器可以将一个输入信号平均分配到多个天线单元上，从而实现波束形成和方向控制；在室内覆盖系统中，射频功分器可以将一个输入信号分配到多个室内天线上，从而实现室内信号覆盖。
六、总结射频功分器是一种常见的无源射频器件，通过电磁场耦合实现信号的分配和合并。
根据功率分配方式和结构形式不同，射频功分器可以分为多种类型。
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性能优良的低成本毫米波八等分功分器
张雄建龙正隆黄家栋
（深圳华达微波科技有限公司卫星通信射频传输技术工程实验室深圳 518067）
摘要：基于wilkinson功分器原理，研制了一种采用微带软基板和薄膜电阻来实现工作在25GHz-31GHz频率的毫米波八等分功分器，测试结果表明输入输出驻波系数和各端口的隔离良好，该功分器成功地应用于毫米波宽带八通道发射模块的研制。
关键词:功分器，wilkinson
Design &Development of a Millimeter 8 Port Power Splitter With Good Performance And Low Cost
Zhang xiongjian , Long zhenglong, Huang jiadong
Abstract: On the basi s of Wilkinson power splitter, a millimeter broad band splitter working in 25~31GHz has been designed and developed by using microwave soft substrate and thin film resister. The experimental result show input and output VSWR and isolation of the splitter are satisfactory. Therefore , it was used in millimeter TR module with eight channels successfully.
Key words: splitter, Wilkinson splitter
1 引言
在微波系统中，功率分配器有着重要和广泛的应用，在相控阵天线中，微带功分器尺寸小，重量轻，在低功率使用中占主导地位。
功分器可以将微波功率按一定的比例进行分配或合成，在X波段或Ku波段已经研制成
功用微带软基板和薄膜电阻制成的性能良好的八等分功分器[1] [2]。
但在毫米波波段，由于频率更高，相应电路更小，基板的损耗增大，使得设计难度增大。
至今尚未看到有用微带软基板和薄膜电阻制成的八等分功分器实际应用的报导。
本文的目的是研制一种使用微波软基板和薄膜电阻，成本低、易于集成、性能良好的毫米波八等分功分器。
2 毫米波八等分功分器的设计
毫米波八等分功分器要将信号等幅同相地分配到八个通道内，这需要有良好的输入、输出驻波比，此外功分器还要实现通道之间良好的隔离，以保证各个通道之间正常工作。
因此，该部件是毫米波发射模块关键之一。
威尔金森功分器结构简单，适用性强。
本发射模块工作频率范围为25-
31GHz，相对带宽21.4％，可选用单
级威尔金森功分器来实现。
使设计和
制造较为简单，其结构示意图如图1
所示。
图1 wilkinson 二等分功分器结构示意图
考虑到成本和便于集成，功分器的设计采用软基板RT5880(介电常数2.2)电路和小型薄膜隔离电阻来实现。
首先要进行二等分功分器的设计，由于八等分功分器将由二等分功分器进行树形叠加组合而成，其驻波系数、隔离度性能会有所下降。
使用电磁仿真软件ANSOFT HFSS 进行仿真。
经过优化后，达到了二等分功分器要求，仿真结果见图2。
图2 二等分功分器输入驻波、插损和隔离度的仿真结果
为了验证二等分功分器仿真结果，实际制作了一个二等分功分器见图3，其测试结果见图4和图5。
图3
二等分功分器实物图
图4 二等分功分器输入端和输出端回波损
耗和插损测试结果
图5 二等分功分器输出端口隔离度测试结果
从测试结果看，二等分功分器输入输出端口驻波（包括同轴接头）小于1.6，插损小于4dB ，输出端口的隔离度大于19.5dB ，测试结果与仿真结果相比比较接近。
尽管尚未看到利用微波软基板工艺制成性能良好的毫米波八等分威尔金森功分器的使用报导，但受到前述二等分功分器实测的良好结果鼓舞和启发，本文大胆地进行了毫米波八等分功分器研制的尝试和探索。
该功分
器采用树形叠加组合而成，对叠加组合中产生的拐角、阻抗变化等出现的微带线不连续和不均匀性处引入的寄生电抗需要补偿解决，选取最优结构。
对隔离电阻的安装方式采取严格的工艺措施。
其仿真模型和结果见图6。
图6 毫米波八等分功分器仿真模型及插损、
隔离度的仿真结果
使用ANSOFT HFSS 软件，按照实际盒体结构进行三维电磁场仿真，准确性高，优化后再确认加工。
3 毫米波八等分功分器测试结果毫米波八等分功分器的测试结果见表1。
表1 毫米波八等分功分器测试结果测试指标测试结果输入端驻波系数<1.8输出端驻波系数<1.9插损<11.5dB 输出端隔离度
>18 dB
从测试结果看，毫米波八等分功
分器（包括SSMP同轴接头）输入端的驻波系数小于1.8，输出端端小于1.9，各端口隔离度大于18dB，插损<11.5dB。
实际测试结果与仿真结果基本一致，整体指标达到实际应用的要求，该设计是成功的。
4 结论
本文利用微波三维仿真软件HFSS，精确的仿真了毫米波宽频带八
功分器。
首次用微波软基板和薄膜电
阻研发了工作在25GHz-31GHz频率的
毫米波八等分功分器。
功分器输入输
出驻波系数和各端口隔离度良好。
该
功分器成本低、易于集成，已成功应
用于毫米波宽频带八通道发射模块。
参考文献
[1] 刘永峰，何建平一种宽带一分八功分器设计 2015年全国微波毫米波会议论文集P840-841
[2] 杨星华 Ku波段一分八宽带功分器开发及实现《科学时代》 2015年13期P173-174。