功率分配器的探讨及仿真.pdf

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1、第29卷第5期山西大同大学学报(自然科学版)V01．29．No．52013年10月JournalofShanxiDatongUniversity(NaturalScience)0ct2013文章编号：1674—0874(2013)05—0041—03功率分配器的探讨及仿真许慧芳(长治学院后勤与资产管理处，山西长治046011)摘要：对功率分配器的产生、发展及国内外的研究状况进行了探讨。结合功率分配器的原理图，并利用仿真软件进行了系统仿真，对电子系统领域中功率分配器的应用与设计具有一定的指导意义。关键词：功率分配器；三端网络12'；ADS软件；仿真中图分类号：017

2、5文献标识码：A20世纪以来，随着现代电子和通信技术的飞功率分配器也具有一定的频率响应特性，当频速发展，信息交流越发频繁，各种各样的电子电汽带下降沿与频率比达1．44，并且输入驻波比小于设备已经大大影响到各行各业及家庭。无论在哪个1．22时，二端口隔离度降至l4．7dB，故威尔金森功频段工作的电子设备，都需要各种功能的元器件，率分配器宽带系统受到频带的限制。为了增加威尔既有电容、电感、电阻、功率分配器(简称功分器)金森功率分配器工作带宽，采用多级宽频功分器，等无源器件，以实现信号匹配、分配、滤波等，又即增加相应隔离电阻R的数目和／4线段。有有源器件共同作用。微波系

3、统不例外地有各种目前，微波功分器、功分器结构上分为两大类：无源、有源器件，它们的功能是对微波信号进行必(1)无源功分器。它的主要特点是：工作稳定，要的处理或变换。现代无源器件中，微带功分器从结构简单，基本上无噪声；而它的主要缺点是接入质量及重量上都13显重要。损耗太大。(2)有源功分器。它的主要特点是：有增益，隔l功率分配器简介离度较高，而它的主要缺点是有噪声；结构相对复1．1功率分配器的产生与发展杂，工作稳定性相对较差。在微波电子电路中，常常需要将功率按比例分功分器输出的端口有二功分，三功分，四功分，成二路或多路，这时就用功率分配器实现。功率分六功分，八功分，十

4、二功分。配器是功率合成器的逆过程，故常将功率合成／分1．2国内研究进展配器称作功分器。在现代微波电子技术中大功率功国内对于微带功分器技术的研究比较少，钟哲率分配器广泛地使用着，并且功率分配器常常是成夫先生在这方面进行了深入研究，他重点研究了各对出现在电子线路中，其基本原理是：先将功率分种喇叭阵列反馈源合成性能，提出了一种在空间合解成几路，在分别经过放大电路放大、滤波电路滤成大功率微波技术，将一个常规大功率管子输出多波，然后将其合并输出。1960年，威尔金森发表个喇叭的阵列，在空问合成辐射源大功率微波束。《N一路混合功率》论文中介绍了一种匹配度高、功汪海洋老师对大功

5、率相移器、锁相源、功合成器进耗低、隔离度高的同相x端口功率分配器，学术界行了相关技术的探讨和实验，提出了以三端输出口称之为威尔金森功率分配器。它的初始模型采用同磁控管作为大功率合成技术的研究。利用理论推导轴模型。至此，在带状、微线带状功率分配器的结与HFSS仿真软件相结合，提出了一种大功率的波构上采用这种技术。在工程应用领域中，往往采用导型功率合成器和微波相移器，而且还给出了详细微带线结构。在大功率应用领域中，往往采用空气的技术参数l1-3】。带状线结构。1．3功率分配器的理论收稿日期：2013—06—04作者简介：许慧芳(1976一)，男，山西长治人，工程师，研

6、究方向：应用电子技术。山西大同大学学报(自然科学版)功分器是将一路输入信号分解成二路及二路以负载耦合增高，在各路功率臂上设置了阻抗变换上的输出器件，或将多路信号的能量合成一路输器，使阻抗特性变为，。，电阻R调节作用，出。功分器的各个输出端口之间应有一定的隔离从而使两输出端隔离，若端口2，3出现不匹配，将度。频率不同的功分器分成不同的系列：多余电流流过电阻而消耗掉，这样就影响不到另(1)400MHz～500MHz频率段二、三功分器，一端口的输出。二分功分器原理如图2所示。应用于常规无线电通讯、铁路通信以及450MHzZ。2Z2无线本地环路系统。(2)800MHz～2

7、500MHz频率段二、三、四微端口1带系列功分器，应用于GSM／CDMA／PHS／WLAN室内覆盖工程。f3)800MHz～2500MHz频率段二、三、四腔Z。3Z3体系列功分器，应用于GSM／CDMA／PHS／WLAN图2二分功分器原理图室内覆盖工程。(4)1700MHz～2500MHz频率段二、三、四腔这种功分器的计算公式是(1)～(6)式：体系列功分器，应用于PHS／WLAN室内覆盖工程。=2P2(1)(5)800MHz～1200MHz，1600MHz一2000z2=kz0(2)MHz频率段小体积设备内，使用的微带二、三功ZO分器。Z3(3)2功分器的分类及

8、原理=ZO