论文研究-宽带双频Wilkinson功分器的研究与设计 .pdf

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宽带双频Wilkinson功分器的研究与设计 ,应荧莹,,功分器是射频前端的重要部件和研究热点之一,本文对Wilkinson功分器进行了深入研究,设计出一种新型的宽带双频功率分配器。该款功分
国科花论文在线 http:/www.paper.edu.cn 对于 Wilkinson功分器,可以确定一下S参量: S1=0(在端口1,Zm=1 S3=S3=0(端口2和端口3匹配,对于偶模和奇模) 21 +1(对称,由于互易性) (端口2和端口3对称) S23=S2=0(由于在剖分的短路或者开路) 22双频分析 如图3所示,两端传输线的特性阻抗分别为1和22,对应的长度分别为和2。两个 工作频段分别为和2( f2=m1 端口2 端 z 图3双频 Wilkinson微带功分器原理图 Z,-Z, tan"Bl Z, tan Bl 由奇偶模分析方法可以得到,々 Z+Z)tan B/ 此时, 2z02z1+[(Z1+2)-4z02(Z1+2Z2)tan2B+2z0(22-12)tan1Bl=0(7) )=∑(x,y)S(x,y)=∑b(x,y)S (8) (∠1+∠2)∠∠2(1-4202)+(4∠0242-∠13)tan2 tan [Z1(1+z2)2-87202tan2m1]+4z2(Z12+z2tanl tan Bl 推到上述公式可以得到 z, tan Bl=2Zo tan Bl /2Z./tan 对于双频段功分器,分析结果应在这两个频段同时成立,则有, tan mB/=tmnB, 即: mBl+Bl=nt 其中n为任意整数,当取“+”和n=1时, l时,B=z/(1+m) 国科花论文在线 http:/www.paper.edu.cn 3.仿真结果分析 本文设计目前比较常用的频率,即令=915M2=24G 采用介电常数为245的介 质板,其厚度为0.7mm,正切损耗为0.0019的板子。最终得到如图4所示 Wilkinson功分 器,其尺寸为64mmx32mm 功分器 基板 图4工作频率在95M和2.4G的双频 Wilkinson功分器 釆用ADS的 Moment软件进行电磁场仿貞,仿貞结果如图5所示。 S11 ADs e-16 20 24 28 0,2 0.7 1.2 7 3.2 图5双频 Wilkinson功分器S11曲线 国科花论文在线 http:/www.paper.edu.cn 4.总结 本款宽带双频 Wilkinson功分器实现了在9l5M和2.4G两个常用频段内仿真性能良好, 通过模拟仿真说明该设计方法的可行性。如果使用导电率更好的金属做涂层和更好的介质板 则可以史大范围的减小功率损耗,从高提高功分器性能。由于该功分器只有良好的信号传输 匹配和隔离功能,并且是平面微带结果,具有设计精确灵活的特变,因此在微波通信以及各 种射频电路中具有良好的应用前景,其设计思想也能推广到多频功分器设计中去 参考文献 1 D MPozar Microwave Enginccring, 2nd [M]. wilcy Intcr-scicncc, Ncw York, 1998: 265-, 277 [2 Srisathit S, Virunphun S, Bandudej k, et al. a dual 2 band 32db three-port power divider based on a two2section transmission line transformer[J]. IEEEMTT2S International Microwave Symposium Digest, 2003 1(1):35-38 3 Wu L, Yilmaz h, Bitzer T, et al. a dual2frequency Wilkinson power divider: For a frequency and its first harmonic [J]. IEEE Microwavc and Wirclcss Components Lcttcrs, 2005, 5(2): 107-109 4] Wu L, Sun Z. a dual2frequency Wilkinson power divider [ IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2006,54(1):278-284. [5] David m pozar.微波工程(第三版)电子工业H版社,北京,2006.3 Research on dual broad Band wilkinson Power Divider Ying Y ingoing Electromagnetic Field and Microwave Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, PRC, (100876 Abstract Power divider is an important part of the rFID system as well as a research hotspot. This paper focuses on Wilkinson power divider with dual broad band. USing ADS of Agilent and HFSS of Ansoft, the simulation results of this power divider shows good performance in spccificd frequency band with high isolation of-20dB. The in-out port matches well Keywords: Wilkinson Power Divider Odd-Even Model Analysis Dual Band Broad Band Isolation resistance 作者简介:应荧茕,女,1983年生,硕士硏究生,主要研究方向是RFID系统中功分器的设 计

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