多枝节宽带功分器的设计

设计了一种基于单层微带电路的宽带功分器。该功分器通过在传统的单节Wilkinson功分器的两个输出端各加两个1/4波长的短路枝节来实现宽频带。在输入输出匹配的条件下,这种功分器可以实现很好的功率分配性能,而且在整个宽频带中可以得到很好的隔离度。这种功分器的尺寸较小(0.39λ2),并减少设计所需的电阻数量(只需要一个电阻),很容易利用单层PCB板技术来实现。

基于Wilkson结构的宽带功分器设计与实现

为适应高效大功率放大器发展的需要,针对宽带功分器在工作频率范围、驻波和插损等主要技术指标的高标准高要求,提出了一种基于Wilkson结构和偶型及奇型电路分析法的宽带功分器,从器件设计与软件方面做了全面优化,实现了传输损耗小、色散小和HEMT管/HBT管兼容性等指标的升级,具有一定的实用和推广价值。

一种基于天牛须算法的新型超宽带功分器研究

根据对马刺线的原理分析,该文提出一种新型马刺线结构,并在此基础上设计出一种新颖的超宽带功分器(频率范围为2.5~13.2 GHz)。该超宽带功分器尺寸较小,制作结构简单,带内传输特性好,输入与输出端口的回波损耗均小于–12 dB,带内插入损耗小于3.5 dB。在设计过程中,根据理想传输线模型,利用奇偶模分析方法,推导出设计的目标函数,并利用天牛须算法对其进行优化设计,有效提高了功分器的设计准确性和灵活性。为了验证设计的准确性,采用材料RO4003C作为基板设计超宽带功分器。实验结果表明,采用新型马刺线结构的超宽带功分器结合天牛须算法有效缩短了计算时间,提高了设计精度,可以广泛运用于超宽带功分器设计。

宽带功分器设计和电磁仿真研究

讨论了综合工程实践和电磁仿真技术的电磁场与微波技术课程的实践教学思路,以期提高该课程教学的实用性。以常用的宽带功分器的设计为例,分别讨论了基于全波电磁仿真技术的2路输出和3路输出的宽带功分器的设计方案。采用全波电磁仿真软件对设计的功分器进行仿真优化,给出了具体电磁仿真结果。该教学实践项目展示了该实践教学模式的有效性和优越性,该宽带功分器也适用于天线阵列和电磁场实验等实际应用场合。

超宽带功分器的设计

首先介绍了宽带功分器的实现方法,然后在Ansoft公司软件HFSS中对功分器建模、仿真,制作出实物:频带范围1-8GHz,尺寸为46.02mm×28mm×10mm,达到了小型化的目的,最后加上隔离电阻,在矢量网络分析仪上进行测试。测试结果表明:功分器在所需要的频带内具有良好的隔离度以及在各个端口均实现了良好的匹配,可以满足实际需要。

一种新型混合结构X频段宽带功分器

分析了不对称槽线混合结构T型接头的传输特性,设计了一种由不对称槽线混合桥结构组成的X频段宽带功分器,应用于8~10.3GHz频段。该功分器主要包括微带-槽线过渡结构和不对称槽线混合桥结构,在实现电磁能量耦合传输的同时还具有良好的功率分配性能。电路没有引入专门的相移电路就可实现可调的相移。电路仿真结果表明,在工作频段内,回波损耗优于-15dB,插入损耗优于-5dB,隔离度优于-5.8dB。测试结果与仿真结果基本吻合,证明了设计的有效性。

基于切比雪夫变换的超宽带功分器设计

针对超宽带不等分功分器难以设计的问题,基于切比雪夫变换得到了一种超宽带功分器的设计方法,该方法可以根据工作带宽要求调整变换级数,而且输出端口之间的功率分配比在一定范围内可以连续设计。采用此方法设计了一个四倍频程的超宽带功分器,仿真结果表明,在2~8GHz频段范围内,各端口的驻波比小于1.27,输出端口之间的相位一致性优于±0.3°,输出端口之间的隔离度小于-19.7dB,而且输出端口之间的功率分配比在1.47~1.54之间,和要求的功率分配比1.5符合很好。

基于数模混压多层板工艺的超宽带功分器设计

针对相控阵无线设备小型化与集成化需求,基于多层数模混压板工艺研制了一款SC波段Wilkinson结构的一分四功分器。首先分析微带线与带状线的过渡结构,并利用HFSS软件分别对垂直过渡结构与SC波段功分器进行仿真,优化出最佳结果,最终进行联合仿真。结果表明,实测结果与仿真结果接近,在2.7G~6.2GHz频段内,其端口驻波小于1.6dB,插损小于8dB,隔离度大于25dB,通道间相位一致性小于等于±7°,幅度一致性小于等于±0.5dB。

一种宽带一分三Wilkinson功分器设计

针对传统一分三Wilkinson功分器带宽较窄、占用面积较大的问题,基于70μm GaAs工艺,研制了一种混合π型等效电路和微带线结构宽带一分三Wilkinson功分器。该功分器的工作频率范围为5~18 GHz,电路尺寸为2 mm×1.3 mm,输入、输出端口的回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于6.7 dB,隔离度大于20 dB,幅度不平衡度在±0.5 dB以内,相位不平衡度在±4°以内。经仿真验证,该功分器性能指标优异,能被很好地应用在射频系统中。

一种叉指型超宽带多路功分器的设计和研究

提出了一款一分三路的超宽带微带功分器，适用于通信频段3．1～10．7GHz。为增强耦合强度，该功分器采用了叉指型微带三线耦舍结构。结果表明，在尺寸接近的情况下，叉指型耦舍可以获得更大的带宽。利用电磁仿真软件分析了该功分器性能，并给出了仿真和实物加工图，有效地验证了该设计方法。整个功分器的面积为32．7mm-30mm，由于采用表面印刷结构，使得功分器成本低廉、易于批量生产。

宽带Wilkinson功分器的研制

介绍了Wilkinson功分器的设计方法,研制了一个工作频段在4～12GHz的带状线型宽带功分器,采用多节λ/4阻抗变换器级联,实现了功分器频带的展宽。仿真结果和测试结果比较表明,功分器在如此宽的频带范围内仍能满足良好的性能指标,隔离度在整个频带范围内均在20dB以上,输入、输出端口均达到良好的匹配。

小型化超宽带(UWB)功分器的模拟与设计

对UWB功分器进行了研究,研制了一个工作频段在3.75～9.5 GHZ的宽带功分器,该功分器通过安装一对双阶梯阻抗和平行耦合线为对称的两个输出端.实现了功分器频带的展宽.这种功分器只有一个隔离电阻,减少了隔离电阻对功分器隔离度的影响.仿真结果表明,功分器在如此宽的频带范围内仍能满足良好的性能指标,在3.75 ～9.5 GHZ频带范围内,隔离度均在-10 dB以下,输入、输出端口均达到良好的匹配.实现UWB的小型化,提高了频带的展宽,降低了加工难度.

一种宽带紧凑型基片集成径向波导功分器设计

分别设计了一分四和一分八的宽带紧凑型基片集成径向波导(SIRW)功分器,通过馈电探针的阶梯化方式,使常规一分四和一分八SIRW功分器在回波损耗小于-15dB条件下的相对工作带宽由原先的6%和15%分别提高至58%和61%,仿真得到的带内插耗分别在-6.25dB和-9.25dB以内。为了验证仿真数据的准确性,对一分四功分器进行了测试,测试结果性能良好,满足工程使用要求。

宽带Wilkinson功分器研制

采用多节λ/4线阻抗变换的原理，研制了工作频带为2-6GHz的超宽频带Wilkinson功分器（功率分配器），相对带宽100％，PCB面积为29．6×25．6mm2。实际测试结果与ADS仿真数据较为吻合，在2-6GHz频段内，插入损耗小于0．25dB，VSWR优于1．25：1，隔离度大于20dB。因此可广泛应用于宽带功率合成及分配。

基于ADS的S波段平衡式宽带低噪声放大器设计

针对宽带雷达接收前端的应用,基于ADS软件设计了一种S波段平衡式宽带低噪声放大器。在软件仿真中使用晶体管的Spice模型,在确定直流工作点后进行输入端的最小噪声阻抗匹配和输出端的最大增益阻抗匹配,最后给出了仿真结果和版图设计。同时采用新型S波段90°宽带功分器用于平衡式LNA的电路,大大提高了放大器的电性能,显著减小了整个电路的尺寸。在此将原理图-版图联合仿真用于LNA的设计优化,将整个电路作为一个模型进行EM分析,得出了一个可以比原理图仿真更接近实际电路的结果,同时有效提高了产品的研发效率,缩短小了研制周期。

微小相位不平衡功分器设计

介绍了一种新颖的宽带功分器的设计方法，这种功分器具有工作频段宽、隔离度高且相位不平衡度小的优点。借助ADS仿真工具，设计制作了一个六路功分器，并给出了其仿真和实测结果。该器件已成功应用于工程实践，证明该设计方法切实可行。