双频段应用功率分配器的分析与设计

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1、周庆建等：双频段应用功率分配器的分析与设计双频段应用功率分配器的分析与设计周庆建，贾建华(同济大学电子与信息工程学院上海201804)摘要：功率分配器是通信系统中常用的器件，由于通信设备对电路尺寸及工作频率的要求，双频及多频应用正逐渐增多。基于经典的Wilkinson功率分配器，采用了阶梯阻抗变换器结构，并在输入端并联微带线分支结构，设计了一种新型的X-作在双频段的功率分配器。采用ADSMomentum仿真，综合考虑了微带线闻的耦合效应，经过优化取得了良好的特性。所提到的设计方法可以应用到各不同频率点的场合以符合具体要求。关键词：变换器；功率分配器；分支线

2、；ADSMomentum中图分类号：TN710文献标识码：B文章编号：1004—373X(2008)21—098—03AnalysisandDesignofPowerDividerforDual——bandApplicationZHOUQingjian，JIAJianhua(CollegeofElectronicandInformationEngineering，TongjiUniversity，Shanghai，201804，China)Abstract：Powerdividerisageneralcomponentincommunicationsyst

3、em．Duetotherestrictiononcircuitrealestateandworkingfrequency．thereisanincreaseindual～bandandmulti—bandapplications．Thispaperpresentsanewtypeofdual—bandpowerdividerbasedONthetraditionalWilkinsonstructure．Itcomprisesatransformerintwosectionswithashuntstubintheinputport．UsingADSMomen

4、tum，consideringtheeffectofcouplingbetweenmicrostirplines．Afteroptimization，aper—fectperformanceisachievedandthismethodcanbeeasilyusedinmanydifferentcircumstanceswithdifferentspecifics．Keywords：transformer；powerdivider；stub；ADSMomentum1引言行讨论研究。2理论分析与设计现今无线通信市场中，由于多种通信标准的共存以及频段资源的紧张

5、导致了频段划分的不连续性，在一些图1所示为经典Wilkinson结构示意图，它由两个应用如GSM及GPS中，为了简化微波电路的结构以节四分之一波长微带线(~／2Z0)和1OOQ隔离电阻组成。约成本并减小设备尺寸，需要应用能工作在双频甚至多图2将图1的四分之一波长分支变换为双频段阻抗变频的微波电路模块。微波功率分配器是一种将输入信换器结构。和文献[1，2]中的阶梯式阻抗变换结构相号功率分成相同或不同比例的几路功率输出的多端口比，图2所示结构还包含了一个并联微带支节(短路支微波网络。各类不同种类的功率分配器在平衡放大器，节或开路支节)。该支节起到提高输出性能，

6、增大隔离高功率传输器，以及阵列天线反馈网络中有着广泛的应度的作用。其中两段微带传输线的特性阻抗分别为ZA用，其中Wilkinson功率分配器由于结构简单成为很多和Z，电长度分别为a和，而并联支节的电纳为jy。设计师的首选。由。／4微带传输线组成的阶梯式双频段阻抗变换器已有文献给出了精确的解析方程口。]，采Mii{用这一方法可用来实现任意双频率的阻抗变换。TL口f文献[3]采用上述方法设计了一个双频段功分器，MLINPort但有较大的输出回波损耗，并且隔离度较大。文献TL2P3[4，5]通过为隔离电阻并联两个集总元件(电感和电容)图1经典Wilkinson功

7、率分配器来达到提高输出性能的目的。本文拟采用在输入端并联分布元件的方法来达到类似目的，故此设计了一个工作在1GHz和2．6GHz的双频段功分器对这一方法进百图2新型双频段阻抗变换器收稿日期：2008—04—15982008第21萁目息第284将图2中各元件(微带结构)看为二端口网络，通过fl(】1)一2应用各自的ABCD矩阵，可得该双频段阻抗变换器的一号。(12)[jj将式(9)，式(11)，式(12)代人式(10)，经化简运算可解得：『0jJ2Zo]每tan。号e，一I上0J)以上便全部给出了该设计方案所需全部参量的完备闭合解析式。3实践设计与分析Z一。

8、(2)由于RogersRO4003高频线路板材既具有聚四氟K一-Z