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微波技术与天线项目训练报告
H-T 型功率分配器设计与分析
电子与信息工程学院
电信工程系

1
目录
1.引言 ..........................................................................................................................................................2
1.1 总述.............................................................................................................................................2
2.功率分配器理论分析 ..........................................................................................................................2
2.1 功率分配器简介......................................................................................................................2
2.2 功分器设计基本理论.............................................................................................................3
3.仿真设置.................................................................................................................................................6
3.1 参数设置 ...................................................................................................................................6
3.2 仿真设计 ...................................................................................................................................6
3.2.1 建立新工程 ..........................................................................................................................6
3.2.2 环境配置设置......................................................................................................................7
3.2.3 建立 T 型波导模型.............................................................................................................8
3.2.3.1 建立长方体......................................................................................................................8
3.2.3.2 波端口激励设置.............................................................................................................9
3.2.3.3 复制并合并长方体......................................................................................................10
3.2.4 设立隔片..............................................................................................................................12
4.相关求解量设置及运行 ...................................................................................................................13
4.1 求解及基础参量设置 ...........................................................................................................13
4.2 检查及运行..............................................................................................................................14

2
5.数据显示及分析.................................................................................................................................15
5.1 数据显示.................................................................................................................................15
6.波端口输出功率设置........................................................................................................................18
6.1 输出功率设置........................................................................................................................18
6.2 优化仿真及结果 ...................................................................................................................20
7.总结与体会..........................................................................................................................................22
参考文献 ...................................................................................................................................................22
1. 引言
1.1 总述
2. 功率分配器理论分析
2.1 功率分配器简介
时代快速发展,技术日新月异,在信息高速公路和知识经济出现的情况
下,保证不被更迭掉,研究各种形状的电磁波导是必要的,根据波导管截面
形状的不同,可以将波导分为矩形波导、圆形波导等。而在微波系统尤其是

3
波导系统中,元件的接入必须由分支元件来实现。普通波导分支是三端口微
波元件,形如字母‘T’,因此又称 T 型接头。而矩形截面波导的分支主要有
ET 分支、HT 分支和匹配双 T 分支。本报告主要式设计了基于 H-T 型分支的
接头,又称功率分配器,功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或
多路输出相等或不相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输
出,此时可也称为合路器。二者属于互易结构,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。功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到
支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口
的电压驻波比等
目前提供功分器产品的知名厂商主要有美国安捷伦公司和德国 Narda 公
司,常用的型号有 11667A/B/C,4315-2/4306-2/4311B-2 等。
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,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,为保证各路之间的不
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。

4
2.2 功分器设计基本理论
在微波系统中,波导 T 型分支用来将信号进行分配或者合成,常见的分
支结构有 H-T 分支和 E-T 分支,
图 2-1 H-T 分支结构
图 2-2 E-T 分支结构
如果分支波导在主波导的窄壁上,分支平面与主波导中
TE
10
波的磁场 H
平行时,成为 H-T 分支结构。
下面对 H-T 型分支结构定性的分析其基本特性:
将 H-T 型分支看作三端口网络,对各臂进行编号,主波导的臂称作端口 1
和端口 2 分支臂称作端口 3,工作波型为 TE,波,根据边界条件可以大致地画
出 T 形分支中的电场分布。对于 H-T 分支,三种激励情况如下所示。图 2-3
中波从端口 3 输入时,端口 1 和 2 有等幅同相波输出;图 2-4 中端口 1 和 2 等
幅同相激励时,端口 3 有输出;而图 2-5 中端口 1 和 2 等幅反相激励时端口 3
无输出。
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Logan.
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