【正文】 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電子0901班 學(xué)生姓名： 楊過 導(dǎo)師姓名： 陳明 職稱： 教授 起止時(shí)間： 2013年3月4日—2013年6月14日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明書本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《多頻帶射頻功率分配器設(shè)計(jì)研究》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注；對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。 主要參考書目(資料)主要參考書目(資料) (1) （第三版）.：電子工業(yè)出版社，2009 (2) Yongle wu,A Novel Compact Tri—Band Wilkinson Power Divider Based on Couple Lines, Electromagetics, 01 March 2013.(3)Yongle wu, Analytical design method of multiway dualband planar power dividers with arbitrary power division (4) ：科學(xué)出版社，2008主要儀器設(shè)備及材料1．計(jì)算機(jī)一臺；2．矢量網(wǎng)分析儀；3．天線暗室；4．相關(guān)的圖書資料。 現(xiàn)在國內(nèi)外研究功率分配器都向體積小、承受功率大、頻帶寬、分配損耗小插入損耗小、有良好的駐波比和隔離度等方向發(fā)展。 預(yù)期目標(biāo)：理解多頻帶射頻技術(shù)的工作原理，理解功率分配器的工作原理。3．完成本課題的工作方案 查找相關(guān)資料，完成知識儲備； 完成并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告； 理解多頻帶射頻技術(shù)的基本原理； 理解功率分配器的相關(guān)理論知識； 學(xué)習(xí)并熟悉ADS電磁仿真軟件； 學(xué)會用ADS軟件設(shè)計(jì)該功率分配器的方法； 用ADS軟件設(shè)計(jì)出該功率分配器的方法； 了解有關(guān)的制作工藝及制版技術(shù)； 完成畢設(shè)論文初稿； 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文定稿； 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。一個(gè)顯著的例子如，一個(gè)緊湊的微帶功率分配器在工業(yè)，科學(xué)，和醫(yī)學(xué)三頻帶工作，即，（， GHz），設(shè)計(jì)，制造，和測量。功分器廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、多路中繼通信機(jī)等大功率器件等微波射頻電路中。不同于三波段功率分配器使用三段傳輸線實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)電路，本文研究的是由三節(jié)耦合線和三隔離電阻組成的電路。而且以上分布參數(shù)功分器僅限于微波波段的窄頻帶應(yīng)用，在微波頻段以下，小型化、寬帶功分器的制作比較困難。 功分器的理論（原理）簡單的二等分功分器屬于三端口網(wǎng)絡(luò)。 圖11簡單原理圖一分為二功分器是三端口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。必須首先明確功分器的工作頻率，才能進(jìn)行下面的設(shè)計(jì)。（5）隔離帶 支路端口間的隔離帶是功分器的另一個(gè)重要指標(biāo)。威爾金森功率分配器有兩路、三路、多路情況，下面介紹兩路情況。為了研究一般情況，本文介紹不等功分器的模型，而等功率分配器是不等分功率分配器的特例。為了消除這種現(xiàn)象，而加了隔離電阻R。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。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 。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。那就是，如果方程（10）和（11）絕對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。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=。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。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。其次,要感謝我校研究生三年級張毅學(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,并且對我的課題給做了一定的分析,這些對于我完成畢設(shè)很有幫助。當(dāng)在允許的誤差范圍時(shí)制作成功分器成品，然后對功分器制成品進(jìn)行測試，當(dāng)輸入匹配和傳輸特性，輸出匹配和隔離性能等觀測指標(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。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。 (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。2005。 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。設(shè)在端口②上接入電壓為U的信號源，這樣就會在整個(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。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，通常可選取 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。 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