功率分配器设计
11页1、功率分配器设计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 。功分器通常为能量的等值分配,通过阻抗变换线的级联与隔离电阻的搭 配,具有很宽的频带特性。一、滤波器的数学原理理想功率分配器具有以下3个特点:端口 1无反射 端口 2.3输出电压U2和U3幅度和相位相等端口 2.3输出功率比值为任意给定值1/k2根据上面条件,可以得到(11.1)式子:由传输线理论中提到的四分之一波长传输线阻抗变换理论,可以得到功率分 配器两端分支线的特性阻抗为输入端传输线特性阻抗与负载阻抗的几何平均值, 它们由式子(11.2)表示:假设R=kZ,代入到(11.1)和(11.2)中,可以得到其他3个参量的值, 得到(11.3): 0根据上式(11.3)可以计算出两段分支线的特性阻抗和输出端口的负载阻抗 分别为:(l).4a)1lL
2、4b)通过计算,可以得到输入端口的匹配条件,输出端口的匹配条件以及输入输 出端口完全隔离的条件,当这些条件同时满足时,隔离电阻和支线的特性阻抗的 关系应为:二、功率分配器的主要技术参数通带内各端口反射系数通带内量输出端口间的隔离度通带内传输损耗通带内功分比通带内相位平衡度 本设计将一个频率功分器,它的设计指标如下所示。 工作频率0.9-1.1GHz; 中心频率1GHz;通带内端口反射系数小于-10db; 端口 2和端口 3之间的隔离度小于-10db; 端口 1和端口 2的传输损耗小于3.1db;三、设计原理图把输入端口与两路分支线连接起来,并在两路分支线之间插入隔离电阻TFR, 如下图所示。SubstlWlSubTW=ru2 mm MCURvECurved 翎 E.mm jfingle=9D Radijs=2.5 mm MLIHTL2 mmL-1D mmt IblCURX Curire2 Subst=lMSub1- W=w2 mm 制养=卯. Rh4ius=2.5 mm Subst=MSubl W=w2 mm L=9 mm MCURwE Curve4 SubstMSiibl W=ut2
3、 mm ngle=9DTeel - Subst-=MSub1.W1=hj2 mm.i(V2=w2 mm_ .W3=w 1 mrn.MLIHTL5 . Subst=MSub1, W=wZ rrim L=:1D mm 邮wg mm .,I 1 MLIW_ . _ .Qngle=90 . _ .Radius2.5 mm.Sybst=MSub1.W;wr2 mmL=l mrn妣U映 Curve3hATEE_ADSr Tee2,- Gu占牝临b节W1.=uj2 mm .W2=w2 mmyW3=uu1 mmSubstMSqbl- W=w2 mm. 以(2和Z)rpE. Re=5D.D OhmAD$ . T泌,一.W1=w; mrri mmW3=w1 mmSub5t=!MSut1 mm . L=9 EE在功分器的所有部分都完成之后,把他们都连接起来构成一个完整的功率分 配器。OpUU-wl rnrrft: 0 R VELCUBuEMvjCZ mm .hpijIe-EChp(IE.E(J rrimiji.i-wZ mmWWE河叫 Hr4lE.E( 玉mmij ii-inn nfm htqIe.EC F
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