二阶威尔金森功分器吸收电阻阻值
威尔金森功分器隔离电阻
威尔金森功分器隔离电阻
威尔金森功分器隔离电阻是一种电子元件，它的主要作用是将电路中的信号隔离开来，以避免干扰和噪声的影响。
这种功分器是由英国物理学家威尔金森发明的，因此得名为威尔金森功分器。
威尔金森功分器隔离电阻的工作原理是利用电阻的特性，将电路中的信号分成两个部分，一部分通过电阻流过去，另一部分则被隔离开来。
这样就可以避免信号之间的相互干扰，从而提高电路的稳定性和可靠性。
威尔金森功分器隔离电阻的优点在于它可以提供非常高的隔离效果，可以将信号隔离到非常低的水平，从而减少干扰和噪声的影响。
此外，它还可以提供非常高的精度和稳定性，可以在各种不同的环境条件下使用。
威尔金森功分器隔离电阻的应用非常广泛，特别是在高精度测量和控制系统中。
例如，在电子天平、高精度电压表、电流表、电阻表等仪器中，都会使用威尔金森功分器隔离电阻来提高测量精度和稳定性。
威尔金森功分器隔离电阻是一种非常重要的电子元件，它可以提高电路的稳定性和可靠性，减少干扰和噪声的影响，广泛应用于各种高精度测量和控制系统中。
一个具有1-6功分比的威尔金森功率分配器的设计
(---------------翻译的外文文献——作业------------------)
姓名：罗泰尔
学号：20089010
班级：0510801
摘要
现在人们提出了制造一个于1:6功率分配比的威尔金森功率分配器的建议。提出的1:6功分比的功率分配器有特性阻抗 的微带线通过一个简单的矩形陷地结构（DGS）。取而代之的是以前的河曲形DGS，建议的矩形形DGS生产的传输线有高得多的特性阻抗，因为下降了其等效电容以及增加了其电感。 特性阻抗微带线的分析验证程序。测得的结果表明提出的1:6功分比威尔金森分频器有一个好的协议与预测的优异性能。
图-3 DGS线测得的S参数。
图-3显示“DGS线”S参数的测量，如图-2所示。DGS线的有效长度被选定在中心频率1.5GHz( )为四分之一波长。为了得到 的参数 必须在频率 处对-1.01dB。
图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。
由图-4和式（1）〜（3）可确切地证明 微带线的核查程序。图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。当 时，反射系数（ ）的幅度为最大的，且其值可以从 使用公式（1）来计算。一旦 是已知的，用公式（2）可以计算出 。最后， ，DGS线的特性阻抗值计算出为
II.具有高于 的高阻抗DGS微带线
图-1是具有两个端口的威尔金森功率分配器的原理图。如果功分比为 ， 应该是一个非常高的阻抗。对于微带线的情况下而言，高阻抗有时几乎是实现不了的。
表-1给出了以N = 1到n = 6时 的要求。当N等于6，需要具有 的微带线。
图-1具有1：N功分比的威尔金森功率分配器原理图。
(a)理想的S参数(ADS)
(b) EM仿真(HFSS)
威尔金森功分器
威尔金森功分器一、实验目的：1、了解功率分配器电路的原理及设计方法。
2、学习使用ADS软件进行微波电路的设计，优化，仿真。
3、掌握功率分配器的制作及调试方法。
二、实验任务：1、了解功分器的工作原理。
2、使用ADS软件设计一个功分器，并对其参数进行优化、仿真。
3、根据软件设计的结果绘制电路版图，并加工成电路板。
4、对加工好的电路进行调试，使其满足设计要求。
三、实验内容、实验过程描述：1、设计指标：通带0.9－1.1GHz，功分比为1：1，带内各端口反射系数小于-20dB ，两输出端隔离度小于-25dB，传输损耗小于3.1dB。
在进行设计时，主要是以功分器的S参数作为优化目标进行优化仿真。
S21、S31是传输参数，反映传输损耗；S11、S22、S33分别是输入输出端口的反射系数。
S23反映了两个输出端口之间的隔离度。
2、用ADS软件设计（1）、打开ADS软件（2）、创建新的工程文件（3）、打开原理图设计窗口在原理图所设计窗口中选择微带电路的工具栏选用微带线以及连接好的原理图如下（5）设置微带电路的基本参数双击图上的控件MSUB设置微带线参数H:基板厚度(1 mm)Er:基板相对介电常数(4.8)Mur:磁导率(1)Cond:金属电导率(5.88E+7)Hu:封装高度(1.0e+33 mm)T:金属层厚度(0.03 mm)TanD:损耗角正切(1e-4)Roungh:表面粗糙度(0 mm)（6）设置微带器件的参数双击每个微带线设置参数，W、L分别设为相应的变量或常量，单位mm，注意上下两臂的对称性。
单击工具栏上的V AR 图标，把变量控件V AR放置在原理图上，双击该图标弹出变量设置窗口，依次添加W，L参数。
中间微带线的长度大约为四分之一波长(根据中心频率用微带线计算工具算出)，各个线宽的初始值可以用微带线计算工具算出，微带线的宽度最窄只能取0.2 mm(最好取0.5 mm以上)。
（7）S参数仿真电路设计在原理图设计窗口中选择S参数仿真的工具栏选择Term 放置在功分器三个端口上，用来定义端口1、2和3，点击图标，放置三个地，并按照下页图连接好电路。
威尔金森是怎么设计出威尔金森功分器的？
威尔金森是怎么设计出威尔金森功分器的？威尔金森功分器是个好东西，在射频领域里面应用很广泛。
第一次认识它是在教科书上，书上介绍了他的原理，自己也琢磨了很久，也理解了奇偶模分析的方法和隔离电阻的作用。
但是一直想知道威尔金森是怎么设计出来的？我们是否也可以按照一定的思路设计功分器呢？下面就去找这个思路，最终找到的这个思路可以方便的设计各种各样的功分器，俺的同事已经实践了哈，大家看完也可以试验一把。
首先明确一下这个功分器的要求：1.在微波射频领域，能量是非常宝贵的，所以设计的功分器不能够额外损失能量，如果分为两路的话就是每一路损耗3dB，即︱S21︱=︱S31︱=0.7072.各端口均50欧姆匹配，且两个输出口的完全隔离，即︱S11︱=︱S22︱=︱S33︱=︱S32︱=︱S23︱= 0图2根据以上的要求，我们设计一个对称的功分器，这样就可以只考虑一个端口，上面条件的一半就可以了，即︱S21︱=0.707，︱S11︱=︱S22︱=︱S32︱=0。
如图2所示，从中间把这个我们要设计的功分器分开，两边的的电压都是一模一样的，处处都是开路点。
1．由于端口1匹配，所以输入阻抗为50欧姆。
从1端口输入的能量分为对称的两路，那么每一路的阻抗都是100欧姆。
这个功分器第一个任务的就要用开路线左边的部分把端口2的50欧姆变换到100欧姆，且无损耗。
2．根据微波网络的理论，如果我们使用的都是电容，电感，传输线，电阻这些互易原件，那么整个功分器也就是互易的（关于对这个理论的理解后面文章会给出解释）。
即︱S2 1︱=︱S12︱=0.707。
也就是从端口2到端口1的能量为一半，那另外一半呢？又不能反射回去，又不能泄漏到端口3。
所以这个功分器的第二个任务就是要有一个电阻来吸收端口2入射过来的一半能量。
这个需求太抽象了，还要细化分解，下面利用奇偶模的方法来分析一下。
如下图所示，从端口2输入一个电压幅度为1的波，分解为奇偶模式，偶模式就是1端口输入情况下功率分配的逆过程，端口2、3均无反射波，有一半的能量从端口1输出，那么奇模的能量必须都要消耗到电阻上，不能有反射波回来。
微波射频学习笔记11.Wilkinson功率分配器
威尔金森功分器一、3dB功分器的结构组成3dB即等分一分二功分器；其电路结构如下图：①输入线，阻抗Z0；②两路阻抗√2*Z0的1/4波长阻抗变换线；③2*Z0隔离电阻；④两路输出线，阻抗Z0。
（3dB代表功率降低一半，参考前面博客内容）比如阻抗Z0=50Ω：1.输入输出阻抗Z0均为50Ω，与外接设备均匹配；2.1/4波长变换线阻抗70.7Ω；3.隔离电阻R=100Ω；4.从输出端口往输入端口看，依然是匹配的，所以此功分可作为合路器使用。
注：为什么1/4波长线阻抗√2*Z0?为什么隔离电阻2*Z0，为什么有隔离电阻？搜奇偶模分析，朕看不懂，遂pass。
只知道：①输出匹配时，没有功率消耗在电阻上（隔离电阻两端信号等幅等相，无压差，不过信号）；②输出匹配时，输出端口反射的功率会消耗在电阻上，所以输出端口是相互隔离的。
总结：Wilkinson功分器多为微带线和带状线结构，它解决了T型结功分器不能全端口匹配和没有隔离的缺点，但是因为隔离电阻承受功率受限；同时单节功分器带宽不宽，一般采用多节结构。
二、不等分2路功分器若输入端口功率为P1，输出端口功率分别为P2、P3，设P3/P2=K2。
Z3 = Z0*√（（1+K2）/K3）Z2 = K2*Z3 = Z0*√K（1+K2）R=Z0（K+1/K）三、多路Wilkinson功分器当N≥3时，隔离电阻需要跨接，制作比较困难，如下图：①所以一般多路功分器是在一分二的基础上在分二等等...②另外一分三，可以在不等分一分二的基础上，在等分二；③还有当所需路数为奇数时，也可以选择偶数路然后负载堵上一路，懂我意思吧?...四、多节Wilkinson二功分器根据通带起始频率f1和终止频率f2，查表得各节阻抗和隔离电阻值，如下：将上图翻译成人话，就是这个：二等分多节功分器阻抗值和隔离电阻值表其中，特征阻抗值和隔离电阻值为解除归一化处理的实际值，取到小数点后两位；隔离电阻值取整数，因为贴片电阻值都有固定值，所以仿真时，需要就近选择，市面上不需要定制的阻值如下：1 , 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.5 , 1.6 ，1.8 ，2，2.2 ，2.4，2.7 ，3，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1。
等分威尔金森功分器的设计
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：C11>20dB，频带内的插入损耗：C21<3.1dB,C31<3.1dB，两个输出端口间的隔离度：C23>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ABSTRACTIn 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目录第1章引言 (1)1.1 功分器的发展概述 (1)1.2本次设计的主要工作 (3)第2章功分器的技术基础 (4)2.1基本工作原理 (4)2.2 功分器的技术指标 (6)第3章ADS介绍 (8)3.1 ADS发展概述 (8)3.2 ADS 的仿真设计方法 (9)3.3 ADS的辅助设计功能 (10)3.4 ADS与其他EDA软件和测试设备间的连接 (21)3.5 ADS应用结论 (21)第4章功分器的原理图设计、仿真与优化 (22)4.1等分威尔金森功分器的设计指标 (22)4.2建立工程与设计原理图 (22)4.3基本参数设置 (16)4.4功分器原理图仿真 (19)4.5功分器的电路参数的优化 (38)第5章功分器版图的生成与仿真 (28)5.1功分器版图的生成 (28)5.2功分器版图的仿真 (51)第6章结论 (54)参考文献 (55)致谢 (35)外文资料原文 (36)译文 (44)主要符号表1P ...................................................1端口的输入功率2P ...................................................2端口的输出功率3P ...................................................3端口的输出功率0Z ..................................................输入端口特性阻抗02Z ..........................................4λ分支微带线的特性阻抗03Z ..........................................4λ分支微带线的特性阻抗2R .................................................2端口接的负载电阻3R .................................................3端口接的负载电阻2U .....................................................2端口输入电压3U .....................................................3端口输入电压2in Z ....................................................2端口输入阻抗3in Z ....................................................3端口输入阻抗r P ..........................................................反射功率i P ..........................................................入射功率11S .....................................端口2匹配时，端口1的反射系数21S .........................端口2匹配时，端口1到端口2的正向传输系数 31S .........................端口3匹配时，端口1到端口3的正向传输系数11C ..........................................................回波损耗21C ..........................................................插入损耗31C ..........................................................插入损耗23C ...........................................................隔离度第1章引言1.1 功分器的发展概述功率分配器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口的微波网络，广泛应用于雷达、多路中继通信机等大功率器件等微波射频电路中。
威尔金森功分器电阻的起作用
威尔金森功分器电阻的起作用1. 威尔金森功分器的基本概念嘿，大家好！今天咱们聊聊威尔金森功分器，这个名字听起来挺高大上的，实际上它在电路中的角色可不小哦。
简单来说，威尔金森功分器就是把信号“平分秋色”的好帮手。
想象一下，如果你有一个美味的蛋糕，怎么才能让大家都能吃到？当然是把它切成几块嘛！功分器就像那个刀，把信号一分为二，甚至更多，确保每个人都有份儿。
1.1 为什么要用功分器？你可能会问，为什么我们需要用到功分器呢？在很多场合，比如广播、无线通讯、或者电视信号传输中，我们都需要把同一个信号分发到多个地方。
就像开派对的时候，你得把饮料分给每个客人，不然可真是冷落人心！功分器就是这种饮料的分发者，它能确保每个接收设备都能获得稳定的信号。
1.2 电阻的作用这时候，电阻就登场了。
威尔金森功分器里面有个小角色，叫电阻。
它的主要任务就是防止信号的反射。
想象一下，信号就像个爱跑的孩子，电阻就是那个负责拦住他、引导他往正确方向走的家长。
如果没有电阻，信号就会像失控的孩子一样四处乱跑，导致接收器接收到的信号不稳定，搞得大家心烦意乱。
2. 电阻的种类与功能2.1 电阻的类型说到电阻，咱们可不能一竿子打翻一船人。
电阻有很多种，不同类型的电阻在功分器里的作用也各有千秋。
有些电阻设计得比较耐高温，适合高功率的应用；而有些电阻则更适合低功率信号，像是在温暖的阳光下晒太阳，舒服得很。
2.2 电阻如何工作那么，这些电阻到底是如何工作的呢？简单来说，电阻通过吸收多余的信号能量，确保信号能顺利地被发送到下一个设备。
就像你在喧闹的派对中，发现一个朋友在窃窃私语，电阻就是那个把多余的噪音“吸走”，让信号更清晰的朋友。
3. 威尔金森功分器电阻的重要性3.1 稳定信号你可能会觉得电阻的作用不算大，谁知道它其实是个隐形的英雄呢！没有了电阻，功分器的效果简直就像一锅没加盐的汤，平淡无味，信号质量直线下降。
电阻的存在，让信号更加稳定，减少了反射的影响，接收设备才能得到清晰、干净的信号。
2.4GHz Wilkinson功率分配器设计
关 键 词 ：Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ 功 分 器 ；ＡＤＳ 软 件 ；回 波 损 耗 ；插 入 损 耗 ；隔 离 度 中 图 分 类 号 ：ＴＮ６２６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２０９６１９１Ｘ（２０１９）０３００５３０５ 犇犗犐：１０．１４１５２／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９６１９１Ｘ．２０１９．０３．０１１
（山西工商学院 计算机信息工程学院，山西 太原 ０３０００６）
摘 要：首先介绍 Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器的基本原理和性能参数，在结构分析中采用奇偶模分 析 法 对功分器电路进行剖析。之后利用 ＡＤＳ 软 件 建 立 了 一 个 频 率 为 ２．４ ＧＨｚ的 参 数 模 型，对 回 波 损 耗、插 入 损 耗 和 隔 离 度 进 行 仿 真。 最 后 绘 制 版 图，对 比 版 图 仿 真 结 果 和 原 理 图 仿 真 结 果，找 出 造 成 性 能 参 数 变 化 的 原 因 ，设 计 出 满 足 要 求 的 功 分 器 。
－４ｄＢ，隔离度 Ｓ２３小于－２０ｄＢ。
２ Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ 功 分 器 的 参 数 设 置
在 原 理 图 中 ，首 先 设 置 微 带 线 的 参 数 如 下 ： 犎 ＝０．８ｍｍ，表示微带线基板厚度为０．８ｍｍ；Ｅｒ＝４．３，表示微带线的相对介电常数为４．３；Ｍｕｒ＝１，表
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二阶威尔金森功分器是一种广泛应用于射频和微波领域的器件，其作用是将输入信号功率均匀地分配到多个输出端口。
在功分器中，吸收电阻是一项重要的参数，它对功分器的性能和工作稳定性起着关键作用。
合理选择和设计吸收电阻的阻值对功分器的实际应用至关重要。
一、二阶威尔金森功分器的基本原理
1. 威尔金森功分器是一种基于传输线原理的微波功分器，常见的有一阶、二阶和三阶功分器。
二阶威尔金森功分器是指采用两个传输线和一个通过电阻相连的结构，其具有较好的功率均衡和相位平衡特性。
2. 二阶威尔金森功分器的结构简单清晰，具有较宽的工作带宽和较低的插入损耗，因此在许多射频系统中得到广泛应用。
其工作原理是通过精确设计传输线长度和衔接电阻值，使得输入功率能够均匀地分配到两个输出端口上。
二、吸收电阻在功分器中的作用
1. 吸收电阻是一种用于将多余功率消耗掉的 passiv e 元件，在功分器中起着平衡功率分配和终止传输线的作用。
合理设计吸收电阻的阻值可以使功分器的性能达到最佳状态，如功率均衡、回波损耗等指标能得到优化。
2. 在二阶威尔金森功分器中，吸收电阻的阻值需要根据实际工作频率
和功率分配比进行选择。
通常情况下，吸收电阻的阻值应该满足终止
传输线的条件，同时能够帮助实现功率均衡。
三、吸收电阻阻值的选择方法
1. 根据功率分配比确定吸收电阻的阻值。
在二阶威尔金森功分器中，
输出端口的功率分配比决定了吸收电阻的阻值大小。
一般情况下，可
以根据功率分配比来确定吸收电阻的阻值，使得输出功率的平衡达到
最佳状态。
2. 结合实际工作频率确定吸收电阻的阻值。
射频系统工作频率的不同
会影响传输线的特性阻抗和反射损耗，因此需要根据实际工作频率来
确定吸收电阻的阻值，使其能够有效地终止传输线并吸收功率。
3. 通过仿真和实验验证选择的吸收电阻阻值。
在确定吸收电阻的阻值
之后，需要进行仿真和实验验证，以确保功分器在实际工作中能够达
到预期的性能指标。
通过仿真和实验可以进一步优化吸收电阻的阻值，使其更符合实际需求。
四、总结
对于二阶威尔金森功分器而言，合理选择吸收电阻的阻值是确保其性
能稳定和可靠工作的关键因素。
通过根据功率分配比和工作频率来确定吸收电阻的阻值，结合仿真和实验验证，可以使功分器在实际应用中发挥最佳的性能。
在功分器设计和选择时，需要充分考虑吸收电阻的阻值，以确保整个系统能够正常工作。
二阶威尔金森功分器是一种常见的无源功分器，它可以将输入信号的功率均匀地分配到多个输出端口上。
在二阶威尔金森功分器中，吸收电阻起着至关重要的作用，它能够帮助实现功率均衡，并将多余的功率有效地消耗掉，从而保证功分器的性能和稳定性。
在功分器中，吸收电阻的阻值选择是非常重要的。
合理的选择和设计吸收电阻的阻值可以使功分器的性能得到优化，并且确保其在实际应用中能够正常工作。
以下将探讨吸收电阻的阻值选择方法以及其在功分器中的作用。
吸收电阻在功分器中扮演着平衡功率分配和终止传输线的重要角色。
它的阻值需要根据功率分配比和工作频率来确定。
根据功率分配比确定吸收电阻的阻值是非常关键的一步。
功率分配比决定了吸收电阻的阻值大小，因此需要根据实际的功率分配比来确定吸收电阻的阻值，以确保输出功率能够达到最佳的均衡状态。
结合实际工作频率来确定吸收电阻的阻值也是非常重要的。
射频系统的工作频率不同会影响传输线的特性阻抗和反射损耗，因此需要根据实际的工作频率来选择吸收电阻的阻值，使其能够有效地终止传输线
并吸收多余的功率。
另外，通过仿真和实验来验证选择的吸收电阻阻值是非常必要的。
在确定了吸收电阻的阻值之后，需要进行仿真和实验验证，以确保功分器在实际工作中能够达到预期的性能指标。
通过仿真和实验可以进一步优化吸收电阻的阻值，使其更符合实际的工作需求。
合理选择吸收电阻的阻值对于二阶威尔金森功分器的性能和稳定性至关重要。
通过根据功率分配比和工作频率来确定吸收电阻的阻值，结合仿真和实验验证，可以使功分器的设计和选择更加合理，从而保证整个系统能够正常工作。
在实际应用中，需要充分考虑吸收电阻的阻值选择，以确保功分器能够发挥最佳的性能。