多頻帶射頻功率分配器_畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-08-22 16:55本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】本人完全清楚本聲明的法律后果，申請(qǐng)學(xué)位論文和資料若有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。l掌握使用ADS或HFSS電磁仿真軟件設(shè)計(jì)該器件的方法，完成版圖設(shè)計(jì)。3月21日至3月23日完成并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告；4月15日至5月5日理解功率分配器的相關(guān)理論知識(shí)；5月6日至5月10日學(xué)習(xí)并熟悉ADS電磁仿真軟件；5月11日至5月16日學(xué)會(huì)用ADS軟件設(shè)計(jì)該功率分配器的方法；5月17日至5月27日用ADS軟件設(shè)計(jì)出該功率分配器；6月11日至6月20日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
【正文】 3奇模電路圖 所示的等效電路可以用來(lái)設(shè)計(jì)輸出端口匹配和隔離性能。為了在三所需的頻率獲得兩個(gè)輸出端口的理想匹配和隔離特性，如圖7中定義的參數(shù)必須滿足以下方程：通過(guò)簡(jiǎn)化方程（6）到（9）和分離方程的實(shí)部和虛部，等效的結(jié)果如下在這里，temp1和temp2時(shí)兩手動(dòng)定義的變量。不同于非線性方程（4）和（5），未知變量是Zi0和Ri（i= 1，2，3）。這是因?yàn)殡婇L(zhǎng)度值θifi（i= 1，2，3）是首先根據(jù)方程（4）和（5）獲得。需要指出的是，要得到方程（10）和（11）的數(shù)值解是不容易的。根據(jù)實(shí)際電路的實(shí)現(xiàn)要求，下列條件 Zio ≤ Zie。 (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。為了方便地設(shè)計(jì)這些奇模態(tài)參數(shù)和隔離電阻，從另一個(gè)角度提出了求解方程(10）和（11）的一個(gè)新的和簡(jiǎn)單的估計(jì)方法。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。在許多情況下，這種方法是非常有用的，方便的，因?yàn)槠婺Ｗ杩怪悼捎玫姆秶鷱姆匠淌剑?2）中看相對(duì)較小，和值商業(yè)電阻是離散的，很少?gòu)氖剑?3）。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。因此，只有三個(gè)隔離電阻調(diào)整后的參數(shù)實(shí)現(xiàn)輸出端口性能4 用ADS2008仿真設(shè)計(jì)本文所提出的功分器 ADS2008軟件的入門介紹圖41167。 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。 點(diǎn)擊Length Unit設(shè)置長(zhǎng)度單位為毫米 圖42 圖43圖44圖45 用ADS仿真一種基于耦合線的新型緊湊型三波段威爾金森功分器圖46仿真所用電路圖這是設(shè)計(jì)電路電路圖，采用傳輸耦合線進(jìn)行ADS仿真，下面采用奇偶模分析方法進(jìn)行軟件仿真。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。在版圖生成后，可能布局不是很好，有時(shí)也可能有缺口等，此時(shí)要進(jìn)行版圖調(diào)試和實(shí)物圖參數(shù)的合理布局，最后生成理想版圖如下：圖426 軟件仿真最后版圖生成圖 對(duì)版圖進(jìn)行仿真測(cè)試仿真電路圖如下：圖427 軟件仿真最后版圖仿真圖測(cè)試仿真后，根據(jù)仿真的結(jié)果，我選擇了3A和3B所用的參數(shù)數(shù)據(jù)，以下是所用參數(shù)數(shù)據(jù)方真的版圖結(jié)果。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=。在ADS軟件仿真環(huán)境中，電路圖仿真結(jié)果的各種結(jié)果都是符合預(yù)期的，實(shí)物電路圖仿真的結(jié)果也是符合要求的，版圖仿真后的結(jié)果也與理論觀測(cè)值相差的很小。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。因此，可以在具體的實(shí)際電路中應(yīng)用，用于功分器研究或用于功分器電路設(shè)計(jì)。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= 。為了得到所需要的三頻段，在設(shè)計(jì)功分器電路圖時(shí)，只需要改變耦合線的特性阻抗和電長(zhǎng)度，然后再進(jìn)行實(shí)物圖仿真，版圖仿真。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。多頻帶射頻功率分配器設(shè)計(jì)研究的實(shí)現(xiàn), 本文使用耦合線，提出了任意三帶威爾金森功率分配器的一種新穎的電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法。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。理論和測(cè)量的結(jié)果驗(yàn)證了提出的想法。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。事實(shí)上，該小型三波段功率分配器可以通過(guò)幾種傳輸線實(shí)現(xiàn)，如微帶線，共面波導(dǎo)，共面帶線，其他方法。通過(guò)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。 致謝多頻帶射頻功率分配器設(shè)計(jì)研究的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以成功完成, 首先要感謝陳明老師，是他在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給我提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料和完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境，幫助解答畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。其次,要感謝我校研究生三年級(jí)張毅學(xué)長(zhǎng)在完成畢設(shè)過(guò)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。再次，要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，正是有了同學(xué)的互幫互助以及相互指導(dǎo)，我們大家都能夠在畢業(yè)設(shè)計(jì)中收獲知識(shí)，掌握科研訓(xùn)練的初步方法和技巧，克服了設(shè)計(jì)中的困難，從而最終圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部任務(wù)。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我給北京郵電大學(xué)的吳永樂(lè)老師發(fā)過(guò)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。參考了吳老師的這些論文，對(duì)我的這個(gè)課題大有益處，在此感謝吳老師推薦的論文。 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. 。30
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