1、摘要摘要功率分配器简称功分器，在被用于功率分配时，一路输入信号被分成两路或 多路较小的功率信号。功率合成器与功率分配器属于互易结构，利用功率分配器 与功率合成器可以进行功率合成。功分器在相控阵雷达，大功率器件等微波射频 电路中有着广泛的应用。现在射频和微波系统的设计越来越复杂，对电路的指标要求也越来越高，电 路的功能也越来越多，电路的尺寸越来越小，而设计周期越来越短，传统的设计 方案已经不能满足微波电路设计的需求，使用微波软件工具进行微波系统的设计 已经成为微波电路设计的必然趋势。小型低功耗器件是射频电路设计的研究热点，而微带技术具有小型化低功耗 的优点，为此我学习了功分器的基本原理，结合当下
2、的实际情况，设计了一个 Wilkinson功分器,并使用基于矩量法的ADS软件设计、仿真和优化计算相关数 据参数,进行参数諒优亦并蓟作了一个性能良好的WilkinJfe酚器7 关键词：功分器，ADS,优化参数ABSTRACTABSTRACTPower divider is referred to as power divider, in which the input signal is divided into two (or more) smaller power signals when the power distribution is used.Power synthesizer9a
3、nd a power divider is reciprocity structure, power synthesis can be carried out using the power splitter and combiner.Power divider is widely used in phased array radar, high power devices and other micro wave circuits.Now the design of RF and micro wave system is more and more corrplex, the circuit
4、 requirements are also getting higher and higher, more and more functions of the circuit, the circuit size is getting smaller and smaller and design cycle becoming shorter and shorter, the traditional design scheme has been unable to meet the demand of micro wave circuit design, using micro wave sof
5、tware tools for the design of micro wave system has become the inevitable trend of the micro wave circuit design.small size and low power consunption devices is the focus of the research on the RF circuit design, and micro strip technology has the advantages of miniaturization and low power consumpt
6、ion. There fore J learned the basic principle of power divider, combined with the current actual situation,the design of the a Wilkinson power divider, and use based on method of moments of the ADS software to design.simulation and optimization calculation parameters9parameter optimization, and prod
7、uced a good performance ofWilkinson power divider.Key words: power divider9ADS5optimization parametersii第1章引言11.1功分器的发展概况1第2章 研究理论基础22.1功分器的理论基础22.2功分器技术基础42.2.1什么是功分器42.2.2功分器的重要性42.2.3 Wilkinson功分器的优点42.3 wilkinson基木工作原理：52.4 Wilkinson功率功分器的基本指标62.4.1.输入端口的冋波损耗62.4.2插入损耗72.4.3输入端口间的隔离度7244功分比72.4.
8、5相位平衡度7第3章ADS的介绍83.1 ADS 趋势83.2线性分析93.3电磁反正分析103.4仿真向导10第4章 功分器的原理图设计仿真与优化124.1等分威尔金森功分器的设计指标124.2建立工程与设计原理图124.2.1建立工程12422设计原理图：134.2.3基板参数设置164.2.4基板参数输入184.2.5 插入 VAR19in4.2.6 VAR参数设置194.2.7 VAR 微带线194.3功分器原理图优化仿真214.4功分器优化版图生成244.5功分器优化244.6 功分器的版图生成与仿真31第5章结论36参考文献37致谢38外文资料原文39译文41V第1章引言第1章引言
9、1.1功分器的发展概况功率分配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的 微波网络，广泛应用于雷达，多路中继通信机等大功率器件等微波射频电路中。 功率分配器又可以逆向使用作为功率合成器，因此有时又称为功率分配/合成器。对于高效率应用场合，对功率分配器的主要要求是：插损较小，各路幅度和相位一致性要好，以保证较高分配与合成效率。两支路之间的隔离度要好，平滑度高，当其中的一路出现故障时不至于影响 另一路的正常工作或影响很小，以提高设备的安全系数和可靠性。Q竊轴,櫛社詛宽的频蕃屜到所要求的性能。吞电路形式简单，容易调整，且体积小，以便于设备的小型化和实现批量生产。有足够的功率容量，以满
10、足大功率分配合成的需要。当功率分配/合成器的工作频率较低时，其理论分析与实际研制都能达到较高 的效果，但随着频率升高，特别是在lOGhz以上，则会带来许多的问题，要求加 工精度更高，微带线的损耗增加，微带不连续模型不够精准，隔离电阻尺寸可以 与波长相比拟，不再是一个纯电阻，且波长变短使分配/合成器的体积减小带来微 带间的耦合等。功率分配器和处向耦合器都属于无源微波器件，主要应用于功率分配和功率 合成。工程上常用的功率分配器和定向耦合器有T型结功分器，威尔金森功分器, 倍兹孔定耦合器，分支线混合网络，Lange耦合器，波导魔T和对称渐变耦合线耦 合器等。功分器有两路功率分配器，三路功率分配器，八
11、路功率分配器等功率分配器通常采用二端口网络，常用3dB等分形式，但也有不等分的形式。 而定向耦合器通常采用四端口网络，它可以设计为任意功分比。第2章研究理论基础第2章研究理论基础2.1功分器的理论基础随着我国军事装备发展的突飞猛进，对频率高端，尤其是2Ghz到lOGhz宽频 带内高可靠微波功分器的应用也越来越广，需求量迅猛增加。特别是在微波测量 和电子对抗系统中，为提高装备的实用性和多信号捕捉能力，往往选用宽带体制 来作为系统方案，此时对功分器提出了全频带带宽覆盖的要求。功分器是微波接收，射频及频率合成系统中不可缺少的部件，无论是微波通 信，雷达，遥控遥感，电子侦测，电子对抗还是微波测量系统中
12、，都有将信号等 功率分配的要求，讲信号等分配为多路，再分别进行处理，是非常普遍的应用。 在发射系统中，将功分器反转使用，就是功率合成器，在中，大功率发射源中， 对整个系统性能有着重要的影响。尤其是在多通道侧向系统中，更是决定着系统 性能的关键部件，对幅度的一致性，相位的一致性指标有着严格的要求，这样才 能保证系统的测量精度。*微波功分器除了幅度，相位一致性要求外，对功分器的插入损耗还有着较高 的要求，以避免过大的损耗降低信号强度。同时，为保证各路Z间的不受串扰的 影响，隔离度指标也相当的很重要，在微波测量系统中尤其如此。此外，在微波 发射源中作为微波功率合成器使用时，对微波功分器的承受功率还有更高的要求。近年来随着
