四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器課件

蘇濤西安電子科技大學(xué)，電子工程學(xué)院2008年春現(xiàn)代微波電路和器件設(shè)計(jì)

17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器蘇濤現(xiàn)代微波電路和器件設(shè)計(jì)

17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器117、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實(shí)例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)217、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實(shí)例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3

網(wǎng)絡(luò)理論研究是器件和電路分析的重要手段器件和電路設(shè)計(jì)最常用的就是網(wǎng)絡(luò)分析和綜合一般性網(wǎng)絡(luò)研究的指導(dǎo)性作用三/四端口網(wǎng)絡(luò)分析，本科模型網(wǎng)絡(luò)分析，研究生網(wǎng)絡(luò)理論研究是器件和電路分析的重要手段4

功率分配器最簡(jiǎn)單的形式是三端口網(wǎng)絡(luò)，必然滿足三端口網(wǎng)絡(luò)的一般規(guī)律。

互易無(wú)耗三端口網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)端口不能同時(shí)匹配。

也就是說(shuō)，互易無(wú)耗的三端口網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)功分，總是會(huì)引入額外的反射；要想沒(méi)有反射，必須采用有耗的，或者非互易的三端口網(wǎng)絡(luò)。功率分配器最簡(jiǎn)單的形式是三端口網(wǎng)絡(luò)，必然滿足三517、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器

1、無(wú)耗分配器

2、電阻性分配器三、Wilkinson功分器四、實(shí)例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)61、無(wú)耗分配器各種T型結(jié)功率分配器1、無(wú)耗分配器各種T型結(jié)功率分配器7無(wú)耗T型結(jié)的傳輸線模型無(wú)耗T型結(jié)的傳輸線模型8B可忽略，或可抵消三端口不能同時(shí)匹配，如3dB等分功率50100100輸出端口無(wú)隔離B可忽略，或可抵消三端口不能同時(shí)匹配，如3dB等分功率50191、電阻性分配器等分三端口電阻性功率分配器1、電阻性分配器等分三端口電阻性功率分配器10

三個(gè)端口全匹配三個(gè)端口全匹配11

功率分配于是，功率分配于是，12功率輸出相等，但是供給的功率的一半消耗在電阻上。功率輸出相等，但是供給的功率的一半消耗在電阻上。1317、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實(shí)例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)14Wilkinson功分器

當(dāng)輸入端口匹配時(shí)，無(wú)耗；僅耗散了反射功率；實(shí)現(xiàn)任意功率分配比；Wilkinson功分器當(dāng)輸入端口匹配時(shí)，無(wú)耗；15Wilkinson功分器及其等效傳輸線電路Wilkinson功分器及其等效傳輸線電路16采用橫向中心平面對(duì)稱的等效電路歸一化采用橫向中心平面對(duì)稱的等效電路17奇偶模分析偶模：奇模：有效激勵(lì)：奇偶模分析偶模：18偶模：沒(méi)有電流流過(guò)電阻r，開(kāi)路；原電路相當(dāng)于四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器；端口2看進(jìn)去的阻抗如果，端口1匹配；偶模：沒(méi)有電流流過(guò)電阻r，開(kāi)路；如果19四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器ppt課件20得到：從端口1，向著歸一化為2的電阻看，反射系數(shù)為得到：從端口1，向著歸一化為2的電阻看，反射系數(shù)為21奇模：中線電壓為零，中心平面的兩個(gè)點(diǎn)接地；端口1短路；端口2全部功率傳送到電阻上（傳輸線側(cè)開(kāi)路）奇模：中線電壓為零，中心平面的兩個(gè)點(diǎn)接地；22

再求出當(dāng)端口2和端口3終端接匹配負(fù)載是，端口1處的輸入阻抗；端口1匹配。再求出當(dāng)端口2和端口3終端接匹配負(fù)載是，端口1處23對(duì)于Wilkinson分配器，其S參數(shù)如下：在端口1，輸入阻抗為1對(duì)于偶/奇模，匹配對(duì)稱，由于互易性端口2和端口3對(duì)稱中心對(duì)稱線下的短路和開(kāi)路對(duì)于Wilkinson分配器，其S參數(shù)如下：在端口1，輸入阻24

注意：當(dāng)分配器在端口1驅(qū)動(dòng)并且輸出匹配時(shí)，沒(méi)有功率消耗在電阻上。所以，當(dāng)輸出都匹配是，分配器是無(wú)耗的；只有從端口2或端口3反射的功率消耗在電阻上；而且此時(shí)功率僅消耗在電阻上，端口2和端口3是隔離的。注意：當(dāng)分配器在端口1驅(qū)動(dòng)并且輸出匹配時(shí)，沒(méi)有2517、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實(shí)例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)26MicrowaveOffice帶有的Examples：

WilkinsonCurveWilinsonPowerDivider_4WayPowerDivider_16WayMicrowaveOffice帶有的Examples：27WilkinsonCurveThisexampledemonstrateshowtolayoutawilkinsondividerthathasclosedloops.Thelayoutwasconstructedusingmcurveswithequationsthatdeterminetheradiusesofthecurvesgiventhewidthandlengthsofthemicrostriplines.Theequationswereformulatedsothatallthelayoutcellssnaptogetherproperlyinaclosedloop.WilkinsonCurveThisexampledem28參見(jiàn)MWO工程參見(jiàn)MWO工程29EMSightSimulationofaWilkinsonPowerDividerThisexampledemonstartesEManalysisofaWilkinsonpowerdivider.Byusingstraightlinesinsteadofcurvesthesimulationmeshesmuchmoreefficiently.ThisisagoodapproachtodesigningEMstructuresasyougetfasterresultswhilegainingtheaccuracyofafull-waveEManalysis.WilkinsonEMSightSimulationofaWilkin30四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器ppt課件31參見(jiàn)MWO工程參見(jiàn)MWO工程32PowerDivider_4Way4-WayPowerCombiner:Thisexampeshowsthe2Dand3Dlayoutviewofa4-waycombinercreatedautomaticallyfromstandardmicrostripmodels.

PowerDivider_4Way4-WayPower33子電路的應(yīng)用子電路的應(yīng)用34PowerDivider_16Way16-WayPowerDivider:A1:16waypowerdividerispresente