HFSS仿真设计频率为4.7GHz的wilkinson功率分配器(图文)

HFSS仿真设计频率为4.7GHz的wilkinson功率分配器(图文)

在HFSS中仿真设计中心频率为4.7GHz的wilkinson

功率分配器(图文)

时间:2015-08-15 来源:天线设计网TAGS:功率分配器功分器无源器件wilkinson

功分器是无线通信系统中的一种非常重要的微波无源器件,在天线阵馈电系统、功率放大器和无线局域网中都有着广泛的应用。目前应用最多的微波功率分配器多为威尔金森(wilkinson)形式的功分器,其优点在于设计方法较简单、易于实现,输出端口可以实现较高隔离。小编今天带给大家的是以介质板材roger 5880的经典的wilkinson功率分配器的仿真设计。介电常数为2.2哦。

step1:首先当然是确定Z0啦。一般都选取50欧姆呢。那么中间的R=2*Z0=100欧姆。

step2:四分之一波长线要注意不是空气中的波长哦。

step3:当然是优化仿真结果啦。

(a)仿真模型:

(b)在hfss中加入集总参数元件电阻

(c)查看仿真结果

由回波损耗可以看出S12=S13=-3dB,S11在-20dB以下。相对带宽约为27%。

(d)场分布图

(e)模型下载

wilkinson功率分配器

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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:

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: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 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

威尔金森(wilkinson)功分器设计

此功分器比较简单。如果只是做仿真,ADS较为方便,如果要做实物或产品的话,HFSS比较可靠。本人亲测HFSS仿真结果和实物基本一致,ADS差别不一。多节功分器原理和单节一样,网上有多节等分功分器归一化数据表格,按照表格中的值球的传输线阻抗得到的功分器只需要少许优化即可。 接下来以双节8-11G功分器大致介绍一下设计流程。 如图所示,L0和L3都是Z0阻抗的传输线,一般选择为50Ω,在ADS中可以算出现款和线长,线的长度L0和L3对功分器没太大影响,所以在做的时候可以根据要求增加或减少。 因为是8-11G的,f2/f1<1.5,所以双节的都满足要求,可以用频带宽度比为1.5的功分器,这样的话隔离度更好。查表得到L1L2归一化阻抗分别是1.1998和1.6070归一化电阻为5.3163和1.8643,得到阻抗和电阻值分别是60、80.33和93、265,注意的是电阻顺序是倒过来的 这样分别用微带线计算软件算得两段线的带宽和π/4线长,分别是0.324/6.28和0.653/6.15,这样在HFSS中九可以建立模型仿真,在建模的时候做成参数模型,这样可以调节和优化,电阻直接在合适的地方画一个矩形,右键lumped RLC可以设置。 模型可以做成实际的0.035mm的铜,也可以设置成perfect E,大致都差不多,我做过一个,实测和仿真基本上一致,损耗都在3.2左右,隔离倒是有点差,差了约5db。 有些做成弧形,原理都是一样,个人觉得倒是美观很多。

弧形这个是我对上面功分器改变形状得来的,出来的效果只是差了一点点。对了,基片背面需要铺地,否则仿真时可能有问题,本人也是兴趣自己做着玩的,不是专业的,有错请指正,有需要模型或交流的可以联系我,最后总结一下。 1、建模的时候最好建立参数模型,可调可优化; 2、基板背面最好铺地; 3、在仿真的时候波端口向量应该向接地(向下); 4、归一化电阻值顺序和归一化阻抗是相反的; 5、输入端的驻波比要好好仿真,容易变差;

威尔金森功分器的设计

综合课程设计实验报告 课程名称:综合课程设计(微波组) 实验名称:威尔金森功分器的设计 院(系):信息科学与工程学院 2020 年6月12 日

一、实验目的 1. 了解功分器电路的原理和设计方法; 2. 学习使用Microwave office 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、实验原理 Wilkinson 功率分配器 根据微波网络理论,对于三端口网络,匹配、互易、无耗三者中, 只能有两个同时满足。Wilkinson 功率分配器是一个有耗的三端口网络(如 图1.1所示),它通过在输出端之间引入特性阻抗为2Z 0的电阻,实现了 理想的功率分配与功率合成。用于功率分配时,端口1是输入端,端口2 和端口3是输出端;用于功率合成时,端口2和端口3是输入端,端口1 是输出端。 可以制成任意功率分配比的Wilkinson 功率分配器,本实验只考虑等 分(3dB )的情况,其结构如图1.2所示。由两段微带线与输出端之间的电阻构成,两段微带线是对称的,其特性阻抗为02Z ,长度为/4g ,并联电阻值为2Z 0。 图1.1 Wilkinson 功分器示意图 图1.2 微带线形式的等分Wilkinson 功分器

三、实验内容和设计指标 实验内容 1. 了解Wilkinson功分器的工作原理; 2.根据指标要求,使用Microwave office软件设计一个Wilkinson功分器,并对其参数进行优化、仿真。 设计指标 在介电常数为4.5,厚度为1mm的FR4基片上(T取0.036mm,Loss tangent取0.02),设计一个中心频率为f=3.2GHz、带宽为200MHz,用于50欧姆系统阻抗的3dB微带功分器。要求:工作频带内各端口的反射系数小于-20dB,两输出端口间的隔离度大于25dB,传输损耗小于3.5dB。功分器的参考结构如1.3图所示。在设计时要保证两个输出端口之间的距离大于10mm,以便于安装测试接头;同时为了便于焊接电阻,d要为2.54mm左右。 图1.3 Wilkinson功分器的结构 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是传输系数,反映传输损耗;S11、S22、S33分别是输入输出端口的反射系数;S23(或S32)反映了两个输出端口之间的隔离度。

微带功分器的设计(资料参考)

微带功分器的设计 时间:2015-08-16 来源:天线设计网作者:admin TAGS:威尔金森功率 分配器无源器件wilkinson 功率分配器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路功率输出的一种多端口微波网络。功率分配器是无源微波器件,反过来就是功率合成器。功率分配器有多种形式,其中最常用的是g/4功率分配器,这种功率分配器称为威尔金森(wilkinson)功率分配器。威尔金森功率分配器由三端口网络构成。 在近代射频和微波电路中广泛地使用着功率分配器。瞬时测频接收机是一种简单而紧凑的接收机,能覆盖很宽的射频频带。实际的IFM接收机是由若干个简单的瞬时测频(IFM)接收机并行组成。这就需要使用一分八功分器进行4个通道的信号分配。一分八功分器可以由几个一分二的功分器级联而成。[天线设计网]这就对一分二功分器在体积、结构、稳定性以及输出端口之间的相位一致性提出了更高的要求。本文用多节阻抗变换器级联的方式来实现宽频带和低损耗,使用ADS软件设计并仿真工作频带在6~18GHZ的宽带微带线功分器。 功分器的设计指标 功分器的技术指标包括: (1)频率范围:6~18Ghz; (2)插入损耗:≤4dB; (3)驻波比:≤2; (4)隔离度:≥18dB; (5)相位一致性:≤5°。 功分器的设计 威尔金森功率分配器由三端口网络构成,由于单节λ/4阻抗变换器工作带宽为窄带,不能实现宽带功分器,因此需要采用多节阻抗变换器相级联的方式来展宽工作频带。本文设计的是一个工作频带在6~18GHz,功分比为1∶1的二路带状线型wilkinson功分器。带宽为3个倍频层,结合多节λ/4阻抗变换器[天线设计网]相级连的形式,阻抗变换器为3节。由于本功分器对结构尺寸和相位一致性要求较高,在此选用介电常数为2.2、层压板厚度为0.254mmRoger5880高频层压材料。结构上采用葫芦状的结构设计。根据各项指标(工作频段、输入输出端口的驻波、输出端口间的隔离度)要求,由宽带功分器设计理论确定功分器具体尺寸,计算出各段λ/4阻抗变换器的特性阻抗,如表1所示,并计算出隔离电阻的阻值如表2所示。

大连海事大学射频电路设计威尔金森功分器设计实验报告

实验二:wilkinson 功分器设计报告 一、实验目标 1. 掌握功分器的原理及基本设计方法。 2. 学会使用电磁仿真软件ADS 对功分器进行仿真。 3. 掌握功分器的实际制作和测试方法,提高动手设计能力。 二、实验要求 1. 充分做好实验前的准备工作,认真学习电磁仿真软件ADS 。 2. 掌握微波器件和微波测试仪器的使用方法,以免损坏器件和仪器。 3. 分析仿真结果与测试结果,记录必要数据。 三、设计思路 四、理论设计: Wilkinson 功率分配器有三端口网络构成,如下图,信号由端口1输入,端口2和端口3输出。理想3dB 微带wilkinson 功率分配器的散射参量为 S=-1/ 因为S11=S22=S33=0,所以理想状态下在中心频率,三个端口是完全匹配的。 因为S21=S31=-j/ ,所以在端口1有输入而其他端口匹配时,端口2和端口3有等幅同相的输出,并且都比输入信号之后90度,这说明这是一个功分比为1的3dB 功率分配器。 因为S23=S32=0,所以这个功率分配器两个支路是完全隔离的。 因为有 段,所以这个功率分配器不是带宽器件。 功分器的技术指标主要包括频率范围、端口电压驻波比或回波损耗、输入输出间的传输损耗、输出端口间的隔离度。 1.频率范围 频率范围是各种射频和微波电路工作的前提,功率分配器的设计结构和尺寸大小与工作频率有密切关系,必须首先明确功分器的工作频率,才能进行具体的设计工作。本实验取,中心频率f0=1GHz 带宽BW :0.9GHz —1.1GHz 。 2.端口的电压驻波比(回波损耗) 理论设计 ADS 软件仿真 加工制作 实验测试 调试修正

基于HFSS的不等功率分配器[精品文档]

不等功率分配器 一、功分器的设计及原理 1、功分器原理 功分器全称功率分配器,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。在简单功分器中引入隔离电阻,变为有耗的三端口网络,有耗三端口网络可以做到做到完全匹配,且输出端口之间具有隔离。它的主要技术指标包括频率范围、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、回波损耗等。 如右图示为功分器原理图,有耗三端口网络可以做到完全匹配,且可以用微带线或带状线来实现。 2、技术指标 频率范围:中心频率3.5GHz 主路端口的回波损耗小于-20dB 主路到支路的耦合度比为1:2 支路端口间的隔离度小于-20dB 3、设 计 参 数 的 确 定 (图1) 如右图2所示,其中输入端口特性阻抗为0Z ,分成的两端微带线电长度为 4/g λ,特性阻抗分别是02Z 和03Z ,终端分别接有电阻32R R 和。 功率分配器的基本要求如下: ①端口“①”无反射。 ②端口“②、③”输出电压相等且同相。 ③端口“②、③”输出功率比值为任意指定值, 设为1/2(2=k )。 根据以上三条有: 321 11Z Z Z in in =+ (图2) 2 1)21/()21(323222=R U R U 32U U = 由传输线理论有: 2 2 02 2 R Z Z in =

3 203 3 R Z Z in = 这样共有2R 、3R 、02Z 、03Z 四个参数而只有三个约束条件,故可任意指定其中的一个参数,设02kZ R =,2=k ,于是 )1(2002k k Z Z += 22003/)1(k k Z Z += k Z R 0 3= 实际的功率分配器终端负载往往是特性阻抗为0Z 的传输线,而不是纯电阻,此时可用4/g λ阻抗变换器将其变为所需电阻,另一方面2U 、3U 等幅同相,在“②、③”段跨接电阻j R ,既不影响功率分配器性能,又可增加隔离度。 k Z Z R Z 00204== k Z Z R Z 0 0305== k k Z R j 2 01+= 取22=k 时,计算出: 71.702=R ,4.353=R ,10302=Z ,5.5103=Z ,1.106=R 5.5904=Z ,1.4205=Z ,7.850=λ,9.46=g λ 根据阻抗的大小可得到各段微带的宽度: 0Z 的宽度mm w 88.21=,02Z 的宽度mm w 6.02=,03Z 的宽度mm w 75.23=,04 Z 的宽度mm w 13.24=,05Z 的宽度mm w 8.35=,每段微带线的长度都是4/g λ。 通过以上的分析,所需参数值已经确定,接下来就可以进行设计了。 二、功分器模型的设计 1,打开HFSS,新建工程,修改名称,将其保存。 2,打开设计界面,首先画一个BOX ,设置其厚度为1.5mm,w=20mm 。其参数如图3所示

微带wilkinson功分器的仿真设计实验报告

微带wilkinson功分器的仿真设计 实验报告 学院电子科学与工程学院 姓名 学号 指导教师 2016年10月21日

一、实验目的 ● 了解功率分配器电路的原理及设计方法。 ● 学习使用ADS 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,功分比为1:1。 ● 通带内个端口反射系数小于-20dB 。 ● 两个输出端口的隔离度小于-20dB 。 ● 传输损耗小于3.1dB 。 三、设计思路 图一:设计思路示意图 四、理论分析设计 1. 基本工作原理分析 理论学习尺寸计算 绘制ADS 原理图 原理图仿真 优化设计版图仿真

功率分配器是三端口电路结构,其信号输入端的输入功率为P1,而其它两个输出端的输出功率分别为P2和P3。理论上,由能量守恒定律可知:P1=P2+P3。端口特性为:(1) 端口1无反射 (2) 端口2和端口3输出电压相等且相同 (3) 端口2、端口3输出功率比值为任意指定值1/ 由这些条件可以确定Z o2、Z o3以及R2、R3的值。 2.功分器技术指标计算 (1)输入端口回波损耗 输入端口1的回波损耗根据输入端口1的反射功率和输入功率之比来计算 (2)插入损耗 输入端口1的回波损耗根据输出端口的输出功率和输入端口1的输入功率之比来计算 (3)输出端口间的隔离度 输出端口2和输出端口3间的隔离度可以根据输出端口2和输出端口3的输出功率比来计算 (4)功分比 当其它端口没有反射时,功分比根据输出端口3和输出端口4的输出功率比来计算 (5)相位平滑度 在做功率分配器时,输出端口的平滑度直接影响功率合成效率。 五、尺寸计算 使用ADS软件自带的计算工具计算出微带线的尺寸。

射频

Wilkinson功率分配器设计 实验报告 班级:电科09 4班 姓名:钱浩 学号:2220091721

实验目的: 掌握功分器的原理及基本设计方法 学会使用电磁仿真软件ADS对功分器进行仿真 掌握功分器的实际制作和测试方法,提高动手设计能力 实验要求: 充分做好实验前的准备工作,认真学习电磁仿真软件ADS 掌握微波器件和微波测试仪器的使用方法 分析仿真结果与实测结果,记录数据

实验仪器: 微波无源实验箱,矢量网络分析仪,电脑 功率分配器定义 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),可以等效为将输入功率分成 相等或不相等的几路输出功率的一种多端口微波网络。 功分器的基本指标 (1)频率范围 频率范围是各种射频和微波电路工作的前提,功率分配器的设计结构和尺寸大小与工作频率密切相关,必须首先明确功率分配器的工作频率,才能进行具体的设计工作。尤其是需要指明中心频率及其频带宽度。 (2)输入端口1的回波损耗 用RL1表示的端口1的回波损耗为:11 1 lg 20S RL -=(dB ) (3)输入输出间的传输损耗 定义为输出端口2的输出功率P2和输入端口1的输入功率P1之比, 记为IL :2112 lg 20lg 10S P P IL -=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-=(dB ) (4)输出端口间的隔离度

端口3和端口2互为隔离端口,在理想情况下,隔离端口间应没有相互输出的功率,但由于设计及制作精度的限制,使隔离端口间尚有一些功率输出。端口3到端口2的隔离度定义为:23 lg 20S D -=(dB ) 设计指标: ● 3dB Wilkinson 功率分配器。 ● 中心频率1.5GHz 。 ● 工作频带内输入端口的回波损耗:dB dB S 20)(11 -≤,这里的) (11 dB S 是 指RL 1。 ● 工作频带内的传输损耗:dB dB S dB 8.2)(2.321 -≤≤-。 ● 两个输出端口间的隔离度S 23(dB) ≤ -20dB 。 ● 微带线基板的厚度为3mm ,基板的相对介电常数为2.65。 ● 各端口特性阻抗采用50Ω。 实验步骤: (一)功率分配器的建模 1.创建项目和原理图 2.原理图建模

设计报告-H-T矩形波导功分器

班级:通信13-2 姓名:王景远 学号:1306030220 成绩: 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

一、报告要求 1.设计波导H-T型接头(功分器) 2.两端口功率比1 :2 3.工作在10GHz 4.利用HFSS或其他软件进行仿真分析 注:此设计参考《HFSS电磁仿真设计应用详解_李明洋》里面第二章第十章例程与 H—T型2:1功率分配器和同轴馈电矩形天线设计一致。真正的学习不是盲目模仿, 而是消化吸收,做的不仅仅是报告。 二、设计依据 图 1 设计理论依据: 端口1 是信号输入端口,端口2 和端口3 是信号输出端口。正对着端口1 一侧的波导壁上凹进去一块,相当于放置了一个隔片,通过改变隔片的位置可以改变端口1 到端口2 和端口3 的传输功率以及端口1 的反射功率。设计时可以先把隔片的位置设计到中央,观察在8~10GHz 的工作频段内,波导3 个端口的S 参数随着频率变化的关系曲线,同时分析查看在10GHz 时波导表面的电场分布。然后利用HFSS 的参数扫描分析功能分析在10GHz 处,波导3个端口的S 参数随着隔片位置变量Offset 变化的关系曲线,使用HFSS 的优化设计功能,求解出当端口3 的输出功率是端口2 的输出 功率的两倍时隔片所在的位置。 三.结构模型

图2 功分器结构 模型参数设置:此模型有三个小长方体组合而成中间有一隔片 长方体参数:dx 2 dy 0.9 dz 0.4 单位in 材料真空 隔片尺寸Xsize 0.45 Ysize 0.1 Zsize 0.4 单位in Y轴位置0.093in(优化后功分比2:1时) 四.相关报告数据分析

C波段一分二不等分功分器设计

C波段一分二不等分功分器设计 摘要:功率分配器是将输入功率分成相等或不等功率输出的多端口微波网络,常用于雷达、无线通信、微波测量、系统等。例如在相控阵雷达中,发射功率分配给每个发射器单元。微带功分器体积小,易于集成,应用广泛。威尔金森功分器主要用于实际工程,但在微波电路中往往需要不等功率分配,因此不等微带功分器在实际微波电路中也有重要应用。与等分功分器相比,不等分微带功分器的设计更为复杂,需要考虑的因素也更多。 本论文总结了不等分功分器的国内外研究现状,详细阐述了功分器的基本原理和威尔金森功分器的设计,并在此基础上重点介绍了实现微带功分器不等分的常用方法,以及拓展微带功分器带宽的常用方法。 本文结合相关理论和技术,运用ADS和HFSS仿真软件共同设计了一款功分比为2:3的微带不等分功分器。并阐述了微带功分器结构设计及原理、模型建立、主要结构参数对微带功分器性能的影响、微带功率分配器的仿真结果和测试结果。仿真结果表明,微带功分器的驻波比在5.2~5.6 GHz频率范围内小于2,插入损耗小于0.5 dB。,两输出端口隔离度小于-15dB,微带功分器实物测试结果基本满足设计要求且与以上结果吻合。 关键词:微带线;威尔金森功分器;不等分;ADS;HFSS 1引言 1.1研究背景及意义 功率分配器是微波电路中非常重要的部件,无论是在遥测和遥感、雷达、微波系统通信还是电子战系统中,信号功率的分配都非常重要,通常遇到信号分成多个通道,然后进行处理操作。功分器是保证多通道定向系统性能的关键部件,只有当其幅度和相位高度一致时,才能保证其测量的准确性。当我们反向使用功分器时,它可以作为功分器使用,一般用在发射系统中,特别是对中高功率发射系统的性能有巨大的影响。 为了防止能量损耗太大从而造成信号强度减弱,则要求功分器的插损必须满足整个系统的要求。微波系统的隔离度也需要被严谨对待,来保证每路信号不受相互影响。当反向使用其作为微波功率合路器时,其承受功率是非常重要指标。 随着我国军事武器装备的快速发展,微波系统的应用也不断发展,从地面、空中到太空,对功率分配器的性能、宽带、可靠性提出了严格的要求。功分器的性能好坏影响、制约着整个机器的发展,创新制造出高品质的微波宽带功分器,建设制造高水平的技术通信平台,提高制式生产能力,满足整个机器系统的要求,和国外的高端且同类型产品保证技术同步发展,不但是我国军事武器装备建设的

微带不等分功分器设计与仿真

微带不等分功分器设计与仿真 一、摘要 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、功率容量和频带 宽度等。 二、设计目的和意义 三、设计原理 功分器全称功率分配器,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、功率容量和频带宽度等。 功分器也叫过流分配器,分有源,无源两种,可平均分配一路信号变为几路输出, 一般每分一路都有几dB的衰减,信号频率不同,分配器不同衰减也不同,为了补 偿衰减,在其中加了放大器后做出了无源功分器。 功分器的功能是将一路输入的卫星中频信号均等的分成几路输出,通常有 二功分、四功分、六功分等等。功分器的工作频率是950MHz-2150MHz,卫视 烧友想必对功分器是再熟悉不过了。以上三个器件的用途和性能是完全不同的,但在日常使用中往往容易把名称混淆了,使得人们在使用中容易产生困惑.*接 收系统中的多台卫星接收机,共用一面天线,几面天线共用一台卫星接收机, 以及两台以上卫星接收机和两面以上天线共用,它们之间的连接除了依靠电缆 之外,主要是靠切换器的组合编程来实现的。 功分器是接多个卫星接收机用的.如果一套天线要接多个卫星接收机就要用

基于ADS的1∶4 Wilkinson正交功率分配器设计与实现

基于ADS的1∶4 Wilkinson正交功率分配器设计与实现 万建岗;陈鹏;葛代河;邓静 【摘要】A 1∶4 orthogonal Wilkinson power divider operating on S⁃band is introduced. The power dividerconsists of three 1∶2 Wilkinson power dividers in 2⁃stage cascade,and an orthogonal network is formed by adding aλ/4 microstrip line.The power gain bal⁃ance is also designed.The circuit is optimized by the simulation software ADS.The results of simulation with S parameters,circuit layout and 1∶4 picture of Wilkinson divider are presented,which show that within the 2.7~2.9 GHz operating band,the input/output VSWR is less than 1.3,the isolation less than -24 dB,the insertion loss less than or equal to 0.3 dB,the phase offset less than 5°(relative to standard phase) .%设计了一个S波段1∶4Wilkinson正交功率分配器。该功率分配器由3个1∶2 Wilkinson功率分配器二级级联构成,加入λ/4微带传输线,形成正交网络,同时对功率分配器进行了增益均衡设计,应用微波仿真软件ADS对电路进行了优化设计,给出了S参数仿真结果、电路版图及实物图,测试结果表明,在2�7~2�9 GHz工作频率范围内,输入∕输出端的驻波比< 1�3,隔离度<-24 dB,插入损耗≤0�3 dB,相位偏差小于5°(相对于标准相位)。 【期刊名称】《无线电工程》 【年(卷),期】2016(046)002 【总页数】3页(P80-82)

毫米波段的一分八路Wilkinson功分器设计

毫米波段的一分八路Wilkinson功分器设计 马莹;王云峰;张海英 【摘要】Design of an one-by-eight way Wilkinson power splitter in the 35 GHz millimeter band is https://www.360docs.net/doc/da19211016.html,e HFSS software to simulate power splitter.By improving traditional Wilkinson power splitter,introducte two-power divider and eight-power divider in detail. Millimeter wave power splitter has characteristics of small size,wide frequency band.And it has good performance indicators:at range of 32~36 GHz,S21~S91at range of -9~-9.5 dB,S11is less than -15 dB.%设计了一种在35 GHz毫米波段的一分八路Wilkinson功分器.使用HFSS软件对功分器进行仿真,通过对传统的Wilkinson功率分配器的改进,详细介绍了二功分器以及八功分器.设计的毫米波功分器具有体积小,频带宽的特点;具有较好的性能指标:在32~36 GHz范围内,参数S21~S91在-9~-9.5 dB之间,S11小于-15 dB. 【期刊名称】《传感器与微系统》 【年(卷),期】2018(037)005 【总页数】3页(P67-69) 【关键词】一分八路;Wilkinson功分器;HFSS 【作者】马莹;王云峰;张海英 【作者单位】中国科学院微电子研究所新一代通信射频芯片技术北京市重点实验室,北京100029;中国科学院微电子研究所健康电子研发中心,北京100029;中国科学院大学微电子学院,北京100049;中国科学院微电子研究所新一代通信射频芯片技

宽频比双频耦合线Wilkinson功分器的设计方法

宽频比双频耦合线Wilkinson功分器的设计方法 杨彦炯;李爱勤;栗曦;杨林;龚书喜 【摘要】Design of a coupled line with a pair of isolation stubs is presented. Dual-band operation in the Wilkinson power divider can be achieved and also, the overall structure of the power divider can be simplified. Compared with the power divider directly connected by an isolation resistor, the one consisting of isolation stubs reduces the parasitic effects between transmission lines. A 1.0 GHz, 2. 5 GHz dual-band Wilkinson power divider is designed and processed. It is proved that simulation results agree with the experimental ones and the power divider works well.%为了实现Wilkinson功分器的宽频比双频工作特性,并简化功分器的总体结构,提出了采用耦合线和隔离枝节相结合的设计方法.和隔离电阻直接与端口连接的功分器 形式相比,由隔离枝节构成的功分器结构减小了传输线间的寄生影响.设计并加工了工作在1.0 GHz和2.5 GHz频段的双频Wilkinson功分器.实验与仿真结果吻合. 设计的功分器性能良好. 【期刊名称】《西安电子科技大学学报(自然科学版)》 【年(卷),期】2011(038)006 【总页数】3页(P52-54) 【关键词】帘频比;双频;Wilkinson功分器;耦合线 【作者】杨彦炯;李爱勤;栗曦;杨林;龚书喜

一种缺陷接地结构的不等分功分器

一种缺陷接地结构的不等分功分器 顾继慧;周虹;朱银霞;汪亭;江姗姗 【摘要】A more compact Wilkinson power divider with the defected ground structure( DGS) ,which provides high power dividing ratio,is proposed. The DGS applied to the ordinary microstrip line can obtain a wider line width with the same characteristic impedance and a shorter length of A/4 transmission line. All those make the process easier and the circuit more compact. A 1:4 microstrip unequal Wilkinson power divider is designed and processed at 2.4 GHz with Ansoft HFSS software. It has 12.5% relative bandwidth with 1 -4 power dividing ratio,less than -26 dB isolation and less than 1.25 VSWR of each port. The good agreement between the test data and the simulation results demonstrates the validity and feasibility of the application of DGS in the unequal power divider.%该文利 用缺陷接地结构(Defected ground structure,DGS)设计了一种结构更为紧凑的高功分比威尔金森功分器.将DGS应用于普通微带线中,进一步增宽高阻抗线的线宽 和进一步提高λ/4传输线长度的缩短率,使得加工更易实现,电路更为小型化;借助 于Ansoft HFSS软件设计并加工的一只2.4 GHz的1∶4微带不等分威尔金森功 分器,在12.5%的相对带宽内可实现1∶4的功分比,隔离度小于-26 dB,各端口VSWR小于1.25.仿真结果与测试数据的一致性进一步验证了DGS在不等分功分 器中应用的有效性和可行性. 【期刊名称】《南京理工大学学报(自然科学版)》 【年(卷),期】2012(036)001

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