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《18-40GHz宽带Wilkinson功分器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、18-40GHZ宽带Wilkinson功分器设计黄森谢小强延波(电子科技大学电子工程学院极高频复杂系统国防重点学科实验室，成都611731)摘要：本文介绍了微带型Winkinson功分器和径向开路支节的工作原理，利用两级渐变Winkinson功分器特性和径向开路支节在宽带内实现低阻匹配的特性，并通过HFSS软件仿真设计、计算相关参数，在结构简单的情况下，使该功分器在18-40GHZ内具有插损小于O.3dB,输入端回波损耗小于・13.5dB,输出端回波损耗小于-20dB,输出端口隔离度大于lldB,信号幅度相位不平衡度小的特点。关键词：两级渐变Winkinson功分器径向开路支节低阻匹配宽
2、带ADesignof18-40GHzbandWilkinsonPowerDividerHuangSenXieXiaoQiangYanBo(EHFKeyLaborato^ofFundamentalScience,UESTCofChina,Chengdu611731)OpenedRadialStubsLowimpedencematchingwidebandWilkinson功分器的特性，接着介绍径向开路支节抵消功分器由于微带的不连续性产生的寄生参数，其在宽带内能够实现低阻匹配，从而使电路获得更宽的带宽。最后，通过仿真得到，该电路在整个K及Ka频段(18GHz-40GHz)实现了良好的宽带特性
3、。其隔离度低于-13dB,输入端口回波损耗小于-15dB,S12和S13小于0.3dBoAbstract:Inthispaper,anewwilkinsonpowerdivider,whichutlizesthecharacteristicoftwo-steptaperWilkinsonpowerdividerandtheRadialopended-stubs(RS),isproposed.Thetwo-steptaperWilkinsoncircuithasabroadbandcharacter,andtheRSprovidesalowimpedancelevelatawellspec
4、ifiedinsertionpointinawidefrequencyband.ThecircuitisdesignedandsimulatedbyHFSSsoftwareintherangefrom18GHzto40GHzband.Thesimulationresultsshowthattheinsertlosslessthan0・3dB,thereturnlossoftheinputlessthan-13.5dBandoutputlessthan-20dB,theisolationismorethan1ldBbetweenoutputs,whichthoseunderthesimpl
5、estrcturecircumtancewiththeultra-widebandcharacteristic・Keywords:Two-steptaperWilkinsonpowerdivider图1两级阶梯式微带型Wilkinson功分器结构图三端口功率分配器在微波毫米波电路具有非常广泛的应用，在微波功率传感⑴、混频器⑵、相位检测⑶等众多电路中均有应用。目前随着无线通信的高速发展，器件的宽频带、小型化、低损耗是微波射频电路的研究热点，而且随着超宽带天线、超宽带滤波器等超宽带器件的研究，对超宽带的功率分配器的需求越来越大。但Wilkinson功分器较窄的带宽严重限制了其在超宽带的应用。
6、近年来，一些学者通过各种方式对传统Wilkinson功分器进行了改进设计。如:在Ka频段采用有机基片的Wilkinson功分器⑷，在Ka频段基于芯片电阻的Wilkinson功分器⑸，在液态晶体聚合物上实现多节Winkinson合成器回等等。本文首先通过奇偶模分析两级渐变匹配的2设计原理分析2.1双频Wilkinson功分器原理分析此种采用两级阶梯式微带型Wilkinson功分器结构图如图1所示。根据结构图，可以考虑其原理框图如图2所示,在两级阶梯工作频率&的条件下，其实现了功率等分。功分器输入与输出端阻抗Zo=50Q,且为电路的参考阻抗。第一级与第二级微带的阻抗分别为Z,,Z2,＜长度分
7、别为也。输出端口2和3之间的隔离度通过薄膜电阻R实现。由于其结构相对中心平面是对称的，所以我们可以采用奇偶模理论分析此功分器的电路参数。乙=警⑶其中，/?产2Z(),a=(tan(/?,/,))2为了实现电路的超宽带性能，需在屮心频率处产生谐振。根据以上的方程可知，谐振的中心频率主要取决于厶、/2,阻抗乙与乙的比率也影响电路的带宽。2.1.2奇模分析奇模情况下，电路的信号在2和3端口幅度一致，但有180的相位差，功分器屮心平面为零
