【正文】 圖22簡單等分功分器，比例輸入功率 設(shè)端口3和端口2的輸出功率比為K2，即 K2=P3P2 (11)由于端口1到端口2與端口1到端口3的線長度相等，故端口2的電壓V2與端口3的電壓V3相等，即V2=V3。這種功分器一般為了消除②、③端之間耦合作用的隔離電阻R。前面已講過，R2=K2R3，可見，只需選定R2或R3中的一個(gè)值，則另一個(gè)即可確定，為計(jì)算方便，通?？蛇x取 R2=KZc （121） R3=ZcK (122)根據(jù)式（119）、（120）、（121）、（122）式即可求出二個(gè)支臂的特性阻抗Zc2和Zc3分別為 Zc2=Zi2R2=ZcK （1+K2） （123） Zc3=Zi3R3=Zc1+K2K3 （124）現(xiàn)在討論隔離電阻R的作用及其值如何確定。若信號(hào)由端口②輸入，一部分能量經(jīng)R到達(dá)端口③，另一部分，除經(jīng)①—②支臂輸入主臂①外，還有一部分經(jīng)①—③支臂到達(dá)端口③，但這一部分與經(jīng)R到達(dá)端口③的信號(hào)，由于路程差而使它們的相位差π，從而使它們相互抵消，端口③輸出的能量極少；同理，當(dāng)信號(hào)從端口③輸入時(shí)，端口②的輸出能量也極少。設(shè)在端口②上接入電壓為U的信號(hào)源，這樣就會(huì)在整個(gè)電路中引起電壓和電流；設(shè)在①、②、③端口處的電壓分別為UUU3，電流分別為I II5，III3和I30。該分配器由三節(jié)具有不同偶和奇模式的特性阻抗耦合線和三隔離電阻構(gòu)成。 圖32偶模電路圖輸入阻抗分析：利用奇偶模分析方法，圖5電路可以分解在圖6和圖7中的兩個(gè)簡單的等效電路的疊加。電長度有θif2=p1θifi和θif3=p2θifi的關(guān)系（i=1，2，3）。2005。不同于非線性方程（4）和（5），未知變量是Zi0和Ri（i= 1，2，3）。 (12)和 Ri = nominal value（ Ri等于標(biāo)稱值） （13） 當(dāng)i=1，2，3應(yīng)滿足所提出的三波段功率分配器。該分頻器將退化為傳統(tǒng)功分器，chongcheawchamnan（2006）等人提出，當(dāng)Zi0= Zie（i= 1，2，3）是令人滿意的。按照以下偶模參數(shù)值進(jìn)行仿真,參數(shù)如下表所示: Typical values for evenmode parameters Table1表41偶模分析仿真電路圖如下圖47偶模電路仿真圖48 Case1的仿真結(jié)果圖49 Case2的仿真結(jié)果圖410 Case3的仿真結(jié)果圖411 Case4的仿真結(jié)果圖412 Case5的仿真結(jié)果圖413 Case6的仿真結(jié)果圖414 Case7的仿真結(jié)果 對(duì)任意三波段耦合線功分器的電路圖仿真以下是仿真的具體參數(shù)值：表42仿真電路圖如下所示：此時(shí)應(yīng)該有Zi0=Zie（i=1，2，3），電阻Z0=50Ω圖415軟件仿真電路圖 例子1A和1B電路圖的仿真結(jié)果如下圖416 1A和1B輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果b. 例子1A和1B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果:圖417 1A和1B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果:圖418 2A和2B輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果b. 例子2A和2B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果:圖419 2A和2B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果:圖420 3A和3B輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果b. 例子3A和3B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果:圖421 3A和3B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果 用ADS對(duì)電路實(shí)物圖進(jìn)行仿真實(shí)物電路圖如下:圖422軟件仿真實(shí)物電路圖423軟件仿真實(shí)物優(yōu)化電路以table2中的參數(shù)數(shù)據(jù)3A和3B為測(cè)試指標(biāo) a. 例子3A和3B輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果:圖424 3A和3B輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果b. 例子3A和3B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果: 圖425 3A和3B輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果 版圖的生成在ADS中實(shí)物電路圖調(diào)試正確后，就可以進(jìn)行版圖生成了，點(diǎn)擊layout→Generate,就可以生成版圖。最后對(duì)加工制作的功分器成品進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)輸入匹配和傳輸特性，輸出匹配和隔離性能等觀測(cè)指標(biāo)的值都在允許的誤差范圍之內(nèi)，都是符合標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)在允許的誤差范圍時(shí)制作成功分器成品，然后對(duì)功分器制成品進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)輸入匹配和傳輸特性，輸出匹配和隔離性能等觀測(cè)指標(biāo)的值都在允許的誤差范圍之內(nèi)，都符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，功分器就可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)三頻段應(yīng)用。這是非常有趣的，奇模式參數(shù)和耦合線的調(diào)整空間提供三波段功率分配器額外的設(shè)計(jì)自由度，有利在實(shí)際電路的一種方便布置。其次,要感謝我校研究生三年級(jí)張毅學(xué)長在完成畢設(shè)過程中的親自指導(dǎo),他給我講了他的一些研究方法,并且對(duì)我的課題給做了一定的分析,這些對(duì)于我完成畢設(shè)很有幫助。 參考文獻(xiàn)（第三版）.：電子工業(yè)出版社，20092Yongle Wu, A Novel Compact TriBand Wilkinson Power Divider Based on Coupled Lines，Electromagnetics, 01 March 2013.3Yongle Wu，A dual band unequal Wilkinson power divider without reactive ponents4Yongle Wu，An analytical approach for a novel coupledline dualband Wilkinson power divider5Yongle Wu ,Analytical design method of multiway dualband planar power dividers with arbitrary power division：科學(xué)出版社，7雷振亞，：電子工業(yè)出版社，：科學(xué)出版社，20089【美】M. M. 。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我給北京郵電大學(xué)的吳永樂老師發(fā)過郵件，吳老師給我推薦了三篇他的論文：A dual band unequal Wilkinson power divider without reactive ponents，Analytical design method of multiway dualband planar power dividers with arbitrary power division，An analytical approach for a novel coupledline dualband Wilkinson power divider。通過與圖430的理想功分器制成品的傳輸和隔離性能、輸入和輸出匹配性能進(jìn)行比較，我發(fā)現(xiàn)自己的頻點(diǎn)有些偏移的還是很厲害的，誤差是比較大的，我還應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。該功率分配器不僅可以很容易被設(shè)計(jì)為任意的三頻段應(yīng)用，而且在三所需的頻帶它還具有結(jié)構(gòu)緊湊和良好的外部特性。實(shí)際需要的工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)三頻段，即902 到 928 MHz, 2400 MHz, 和 5725 到 5850 MHz，三頻率選擇為f1=, f2= ，和f3= 。圖428 輸入匹配和傳輸性能的仿真結(jié)果 圖429 輸出匹配和隔離性能的仿真結(jié)果5 結(jié)論本文主要用ADS2008仿真設(shè)計(jì)了三頻帶射頻功分器，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的功分器在頻率f1=1GHz, f2=2GHz, f3=。 點(diǎn)擊FileNew Project設(shè)置工程文件名稱（本例中為divider）及存儲(chǔ)路徑167。那就是，如果方程（10）和（11）絕對(duì)值在所有所需的頻率越小于1，即Z0和Ri的相應(yīng)值（i= 1，2，3）可以被認(rèn)為是理想的。需要指出的是，要得到方程（10）和（11）的數(shù)值解是不容易的。圖33奇模電路圖 所示的等效電路可以用來設(shè)計(jì)輸出端口匹配和隔離性能。不幸的是，沒有封閉形式的解決這些非線性方程。電路如圖6所示一直到匹配2Z0到Z0在三個(gè)任意頻率，即f1，f2 =p1f1，和f3=p2f1 。注意奇數(shù)模式的特性阻抗Zi0（i =1，2，3）提供三頻段應(yīng)用外部設(shè)計(jì)自由度，這是與傳統(tǒng)的分頻器的主要不同（chongcheawchamnan等人，2006）。一般地講，若兩個(gè)支臂的間距不太大，外接的隔離電阻引線短，則效果較好，否則隔離性能較差。 為了求出隔離電阻R的表示式，可以利用圖4的示意圖。為了消除這種現(xiàn)象，而加了隔離電阻R。假設(shè)微帶線本身是無耗的，兩個(gè)支臂對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)地（零電位）而言的電壓是相等，那么，就可以得到下列的關(guān)系式圖23微帶線功分器原理圖 P2=12U22R2 （112）