文献综述-是是是.docx

《文献综述-是是是.docx》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、功分器文献综述1前言功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络,它广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。在通讯设备中，功分器有着非常广泛的应用,例如在相控阵雷达系统中,要将发射机功率分配到各个发射单元中去。实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。2功分器基本原理2.1功分器概述功分器是将一路输入信号分解成二路及二路以上的输出器件，或将多路信号的能量合成一路输出。功分器的各个输出端口之间应有一定的隔离度。功率分配器可看作简单的多端口网络结构，信号输入功率为P1，各输出端口功率为P2

2、，P3，…，Pn，且P1=P2+P3+…+Pn，对两路功分器来说，如果P2=P3，则为3dB等分功分器，若P2=KP3,则为比例型不等分功分器。本文主要讨论两路输出功分器。2.2功分器分类功分器是一种三端口网络容易证明，构成所有端口都匹配的三端口互易无耗网络是不可能。当互易，无耗，匹配任意放宽一个条件则器件可以实现。据此可将一般功分器分为三种1、无耗功分器无耗功分器常见结构如下图所示，无耗功分器具有无耗的特性，但是它不能全部端口匹配，输出端口之间无隔离。图2.2无耗分配器常见结构1、电阻性分配器电阻性分配器结构示

3、意图如图2.3所示。电阻性分配器可以做到全部端口匹配，但是它不是无耗的，供给功率的一半消耗在了电阻上图2.3电阻性分配器结构示意图2、Wilkinson功分器Wilkinson功分器是这样一种网络:当输出端口都匹配时，它仍具有无耗的特性，它只是耗散了反射功率。2.3Wilkinson功分器最简单的二分功分器属于三端网络口。工程上对信号之间的隔离要求很高，而无功耗三端口网络耦合程度不高，且输出端口与负载间无隔离，故采用威尔金森提出的混合型功率分配器，它在功率分配器的输出端加入隔离电阻来实现信号的隔离、匹配，从而改善

4、了传统功率分配器的不足。它采用的原理是引入隔离电阻使功率分配器变成有能耗的三端网络口，从而做到完全匹配且各输出端口具有隔离作用。同时，能够实现任意的功率分配比，且可方便地用微带线或带状线来实现。其结构如图2.4所示。图2.4Wilkinson功分器结构通过奇偶模分析可得等分Wilkinson功分器参数如下：四分之一波长变换阻抗：Z=√2Z0，隔离电阻：R=2Z0S参数：Wilkinson功分器的特性可以通过以下各项指标来描述：带宽FBW=(fH-fL)/f0中心频率为f0插入损耗为     -20logS21隔离

5、度为-20logS23回波损耗为-20logS113国内功分器文献分析在中国知网、维普等数据库通过搜索功分器、功率分配器、宽带、宽频等关键字查找到了部分关于宽频功分器的文献。在找到的文献中，绝大部分是采用双节结构实现双频Wilkinson功分器或采用多节变换器来实现宽频Wilkinson功分器。文献中的Wilkinson功分器频率范围一般可以达到2-18Ghz。另外在中文文献中所述结构大部分是分立器件结构，没有搜索到用于集成电路中的Wilkinson功分器结构例如文献[1]双频及宽带功率分配器的研究与设计，提到了

6、如下图3.1所示的双节结构Wilkinson功分器结构。图3.1所示的双节结构Wilkinson功分器结构该文还给出了一种2-18GHz宽带功分器结构，如图3.2所示，该结构利用渐变传输线原理，将传统Wilkinson结构中的四分之一波长变换器用渐变传输线代替图3.22-18GHz宽带功分器结构还有几篇文献原理结构与该文献类似。4国外文献分析由于四分之一波长变换器长度达到mm量级，传统的Wilkinson功分器结构无法用于微波集成电路中，在微波集成电路中必须寻找其他结构代替传统Wilkinson功分器结构。在IE

7、EE等数据库通过搜索powersplitter、powerdivider、wideband、MMIC、RFIC等关键词查找到了部分关于宽频功分器的文献。在查找到的文献中，大部分文献利用集总元件代替四分之一波长变换器实现Wilkinson功分器，但形式不尽相同。例如文献[2]X-BANDANDK-BANDLUMPEDWILKINSONPOWERDIVIDERSWITHAMICROMACHINEDTECHNOLOGY利用下图4.1结构在Si衬底上实现中心频率分别为8.5Ghz和20Ghz的Wilkinson功分器。并

8、提到了集总元件相比传输线有更高的贷款范围，但线性度更差。图4.1集总元件Wilkinson功分器原理图文献[3]Optimumdesignofaminiaturizedonchipwidebandpowerdivider-combinercombinedwithimpedancetransformer利用如图4.2所示结构在SiGeBiCMOS工艺下实现17-33Ghz的