微帶功分器的設計(共5頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上微帶功分器的設計時間：2015-08-16  來源：天線設計網 作者：admin  TAGS：    功率分配器是將輸入信號功率分成相等或不相等的幾路功率輸出的一種多端口微波網絡。功率分配器是無源微波器件，反過來就是功率合成器。功率分配器有多種形式，其中最常用的是g/4功率分配器，這種功率分配器稱為威爾金森（wilkinson）功率分配器。威爾金森功率分配器由三端口網絡構成。在近代射頻和微波電路中廣泛地使用著功率分配器。瞬時測頻接收機是一種簡單而緊湊的接收機，能覆蓋很寬的射頻頻帶

2、。實際的IFM接收機是由若干個簡單的瞬時測頻（IFM）接收機并行組成。這就需要使用一分八功分器進行個通道的信號分配。一分八功分器可以由幾個一分二的功分器級聯而成。這就對一分二功分器在體積、結構、穩(wěn)定性以及輸出端口之間的相位一致性提出了更高的要求。本文用多節(jié)阻抗變換器級聯的方式來實現寬頻帶和低損耗，使用ADS軟件設計并仿真工作頻帶在618GHZ的寬帶微帶線功分器。功分器的設計指標功分器的技術指標包括：（）頻率范圍：Ghz；（）插入損耗：dB；（）駐波比：；（）隔離度：dB；（）相位一致性：°。功分器的設計威爾金森功率分配器由三端口網絡構成，由于單節(jié)阻抗變換器工作帶寬為窄帶，不能實現寬帶

3、功分器，因此需要采用多節(jié)阻抗變換器相級聯的方式來展寬工作頻帶。本文設計的是一個工作頻帶在，功分比為的二路帶狀線型wilkinson功分器。帶寬為個倍頻層，結合多節(jié)阻抗變換器相級連的形式，阻抗變換器為節(jié)。由于本功分器對結構尺寸和相位一致性要求較高，在此選用介電常數為2.2、層壓板厚度為0.254mmRoger5880高頻層壓材料。結構上采用葫蘆狀的結構設計。根據各項指標（工作頻段、輸入輸出端口的駐波、輸出端口間的隔離度）要求，由寬帶功分器設計理論確定功分器具體尺寸，計算出各段阻抗變換器的特性阻抗，如表所示，并計算出隔離電阻的阻值如表所示。實現方法及仿真設計高級設計系統(tǒng)（ADS）軟件由美國安捷倫公

4、司開發(fā)，是當前射頻和微波電路設計的首選工程軟件。該軟件功能強大，仿真手段豐富多樣，可實現包括域和頻域、數字和模擬、線性和非線性、電磁和數字處理等多種仿真手段，并可以對設計結果進行成品率分析和優(yōu)化，從而大大提高了復雜電路的設計效率。本設計就采用了ADS軟件仿真設計。用ADS軟件linecalc計算出對應特性阻抗的微帶線寬度，以及對應于中心頻率12GHZ的微帶線寬度。理論值如表所示。首先用ADS軟件設計出電路原理圖，并進行仿真和優(yōu)化，得到最終的原理圖如圖所示。然后將電路原理圖轉化為版圖進行電磁仿真，轉化后的版圖如圖所示。版圖仿真結果一端口的駐波S11如圖所示，插入損耗S21如圖所示。測試結果實際做

5、出的產品實物如圖所示，該功分器的外部尺寸為××。測試系統(tǒng)為矢量網絡分析儀。如下圖所示，功分器輸入駐波在整個頻段內小于1.4，實測的路傳輸損耗均小于（一路為3.5dB，一路為3.6dB），個端口之間的相位差在18GHZ時為3.210°。采用多節(jié)阻抗變換器設計工作頻帶在618GHZ的寬帶wilkinson功分器，并利用ADS軟件進行設計仿真，結果表明，采用多節(jié)阻抗變換器相級聯來展寬工作頻帶是有效的方法。在極大展寬頻帶的同時，功分器的傳輸損耗、隔離度、駐波等指標可以完全達到要求。所制作出的實物功分器符合小型化要求，應用在一分四或一分八功分器上，這種葫蘆狀的功分器結構更加緊湊，在體積上更有優(yōu)勢，完全滿足設計指標的要求。