基于左手材料的功分器分析

《基于左手材料的功分器分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中文摘要摘要功分器作为一种微波无源器件，在无线通信领域中得到了广泛的应用，但随着使用者对功分器性能指标和结构尺寸小型化的要求越来越高，传统功分器已经不能满足使用者的需求。左手材料以其所具有的独特的奇异特性，被广泛的应用于微波器件中，并表现出良好的性能。本文将左手材料与普通传输线组合构成了复合左右手传输线(CRLHTL)，并分别利用CRLHTL的非线性相位特性、缺陷接地结构(DGS)的高阻抗特性与传统功分器结合设计了几款不同的功分器，通过理论分析、计算、软件仿真以及加工测量等手段进行实验验证，研究的主要内容如下：(1)介绍了左手材料的基本原理和奇异特

2、性，着重对CRLHTL进行理论分析，利用CRLHTL的非线性相位特性设计了一款4路输出宽频带Wilkinson移相功分器，实验结果表明该移相器在600MHz的带宽范围内实现了1800相移，满足宽频带要求，可被广泛应用于相位阵列馈电系统中。(2)将传统三路Wilkinson功分器进行Y形网络和△形网络之间的变换，然后利用CRLHTL实现了输出端口问2n"电长度传输线的00相移，减小了功分器的尺寸。为了降低功分器损耗，增大Q值，介质基板选取带状线结构，实验结果表明该功分器可应用于海事卫星通信系统中。针对T形DGS的高阻抗特性设计了一款l：4不等分Wil

3、kinson功分器，使其能够在实验室的加工条件下实现，实验结果表明该功分器两输出端口功率比满足l：4，并且由于DGS的慢波效应，减小了功分器的尺寸。(3)Gysel功分器广泛应用于大功率系统中，在满足功分器原理的条件下，利用CRLHTL的相位超前特性，减小了功分器的尺寸，并在实验中得到了验证。为了避免隔离电阻的存在，以及方便奇数路输出，可以采用Bagley多边形功分器。利用CRLHTL的双频特性可以实现工作频率分别在900MHz和1800MHz的双频Bagley多边形功分器，并大幅度减小功分器的尺寸。关键词：左手材料；复合左右手传输线；功分器：缺陷

4、地结构英文摘要ABSTRACTPowerdividerasapassivemicrowavedeviceiswidelyusedinwirelesscommunicationfield，butwithUServShigherandhigherrequirementofitsperformanceandcompactstructure．Theconventionalpowerdividercan’tmeettheirrequirements．Left-handedmaterials(LHMs)iswidelyusedinmicrowavedevice

5、sandhavegoodperformance，becauseofithasuniqueproperties．Thecompositeright／leR-handedtransmissionline(CRLHTL)consistingofleft-handedmaterialsandordinarytransmissionlines．ThepaperutlizesthenonlinearphasecharacteristicsofCRLHTLandhigllimpedancecharacteristicsofdefectedgroundstruct

6、ure(DGS)todesignseveralofdifferentpowerdividers．Bymeansoftheoreticalanalysis，calculation，simulationandexperimentalverification，themainworksareasfollow：(1)ThebasictheoryanduniquepropertiesoftheLHMscanbedescribed．ThepaperespeciallyfocusonthetheoryofCRLHTL．Anovel4-waybroadbandWil

7、kinsonphaseshiftpowerdividerbasedonthenonlinearcharacteristicsofCRLHTLis1竹esented．Theexperimentalresultsshowthatthephaseshifterisoperatinginawidebandwidthabout600MHztorealize1800phaseshift．Thiscircuithasbeensuccessfullyappliedinthephased-arrayantenna．(2)Theconventional3-waypow

8、erdividerCanbechangedbytransformY-sh印ednetworkintoA—Shapednet