第五章+功率分配器合成器
功率分配器
功率分配器1. 介绍功率分配器（Power Distributor）是一种用来分配电力的设备或系统，可以将来自电源的电能分配到不同的电路或设备中。
功率分配器广泛应用于工业、商业和家庭等各个领域，用于保证电力供应的均衡和安全。
本文将介绍功率分配器的原理、主要组成部分以及在不同应用场景中的应用。
2. 原理功率分配器的工作原理就是将输入电能进行分配，使其在不同的输出端口上输出适当的电力。
通常，功率分配器将输入电能转换为低电压直流电，然后通过内部的电路将其分配给不同的输出端口。
3. 组成部分3.1 输入端口功率分配器的输入端口用于接收输入电力。
输入端口通常包括一个插座或接线端子，用于连接电源。
3.2 输出端口功率分配器的输出端口用于将电力分配给不同的电路或设备。
输出端口通常包括多个插座或接线端子，用于连接不同的设备。
3.3 电路板功率分配器的电路板是功率分配器的核心组成部分。
电路板上包含了用于进行电能转换和分配的电子元件和电路。
3.4 控制器一些高级功率分配器可能包含一个控制器，用于监控和控制功率分配器的工作。
通过控制器，用户可以设置不同的输出电力等参数，实现对功率分配的精确控制。
4. 应用场景4.1 工业在工业领域中，功率分配器被广泛应用于工厂和生产线中，用于将电力分配给不同的机器和设备。
功率分配器可以保证每台设备都获得稳定的电力供应，确保生产线的正常运行。
4.2 商业在商业场所，如商场、写字楼和酒店等，功率分配器可以用于将电力分配给不同的商业设备，如空调、照明和电梯等。
通过使用功率分配器，可以更好地管理和分配电力资源，提高能源利用效率。
4.3 家庭在家庭中，功率分配器可以用于将电力分配给不同的电器设备，如电视、冰箱、洗衣机等。
功率分配器可以帮助家庭实现对电力的均衡分配，避免因为过载而造成电力供应不足或设备损坏的情况。
5. 总结通过本文的介绍，我们了解了功率分配器的原理、主要组成部分以及在不同应用场景中的应用。
恒达微波波导魔T功率分配器 合成器说明书
1.6功率分配器/合成器【产品简介】恒达微波提供一系列高性能的波导魔T 、功分器、合成器产品。
在魔T 的H 臂或E 臂接上负载，则可制成魔T 功率分配器或合成器。
波导魔T 具有如下特点：平衡臂两端对称；从E 臂输入的信号会在平衡臂两端等幅反相输出，H 臂隔离；从H 臂输入的信号会在平衡臂两端等幅同相输出，E 臂隔离；从平衡臂任一端输入的信号在E 臂和H 口等分输出，而对应平衡臂另一端隔离。
因此魔T 具有的对口隔离、邻口3dB 耦合及完全匹配的特点，使之在微波领域获得了广泛应用,尤其用在单脉冲雷达和差比较器、雷达收发开关、功率分配/合成、混频器及移相器等场合。
【型号描述】波导魔T ，波导管型号BJ100，材料为铝（材料为铜时缺省）。
产品类型：波导魔TH D - 100 W M T A波导管型号：B J 100恒达微波材料：铝【产品类型】类型代码含义类型代码含义WET 波导ET 接头WHT 波导HT 接头WMTPC 波导同相功率合成器WMTPD 波导同相功率分配器WMT 波导魔TWSWC 波导90°功率分配器/合成器(窄边耦合)；I\U\XY\YU 型WTWC波导90°功率分配器/合成器(宽边耦合)；I\U\XY\YU 型1.6.1波导ET 接头、波导HT 接头这两种器件在微波系统中常用作功率分配/合成元件。
波导ET 接头可以将E 口输入的信号在平衡臂两端等幅反相输出，反之，在平衡臂两端等幅反相输入信号则在E 口合成输出；波导HT 接头可以将H 口输入的信号在平衡臂等幅同相输出，反之，在平衡臂两端等幅同相输入信号则在H 口合成输出，但是ET 、HT 接头是不匹配的器件，只对其E 口或是H 口进行单端口匹配。
1.6.1.1波导ET 接头【标准产品数据表】产品型号频率范围(GHz)工作带宽对称性(dB)E口驻波比插损(dB)法兰材料涂覆HD-3WET0.32-0.49≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-4WET0.35-0.53≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-5WET0.41-0.62≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-6WET0.49-0.75≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-8WET0.64-0.98≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-9WET0.75-1.15≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-12WET0.96-1.46≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-14WET 1.13-1.73≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-18WET 1.45-2.20≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-22WET 1.72-2.61≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-26WET 2.17-3.30≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-32WET 2.60-3.95≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-40WET 3.22-4.90≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP铝氧化HD-48WET 3.94-5.99≤15%±0.35≤1.20≤0.2FDP铝氧化HD-58WET 4.64-7.05≤15%±0.35≤1.20≤0.2FDP铝氧化HD-70WET 5.38-8.17≤15%±0.35≤1.20≤0.3FDP铜镀银HD-84WET 6.57-9.99≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP铜镀银HD-100WET8.20-12.40≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP铜镀银HD-120WET9.84-15.0≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP铜镀银HD-140WET11.9-18.0≤15%±0.40≤1.25≤0.3FBP铜镀银HD-180WET14.5-22.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP铜镀银HD-220WET17.6-26.7≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP铜镀银HD-260WET21.7-33.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP铜镀银HD-320WET26.5-40.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP铜镀银HD-400WET32.9-50.1≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金HD-500WET39.2-59.6≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金HD-620WET49.8-75.8≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金HD-740WET60.5-91.9≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金HD-900WET73.8-112≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金1.6.1.2波导HT 接头【标准产品数据表】产品型号频率范围(GHz)工作带宽对称性(dB)H 口驻波比插损(dB)法兰材料涂覆HD-3WHT 0.32-0.49≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-4WHT 0.35-0.53≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-5WHT 0.41-0.62≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-6WHT 0.49-0.75≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-8WHT 0.64-0.98≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-9WHT 0.75-1.15≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-12WHT 0.96-1.46≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-14WHT 1.13-1.73≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-18WHT 1.45-2.20≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-22WHT 1.72-2.61≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-26WHT 2.17-3.30≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-32WHT 2.60-3.95≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-40WHT 3.22-4.90≤15%±0.25≤1.15≤0.2FDP 铝氧化HD-48WHT 3.94-5.99≤15%±0.35≤1.20≤0.2FDP 铝氧化HD-58WHT 4.64-7.05≤15%±0.35≤1.20≤0.2FDP 铝氧化HD-70WHT 5.38-8.17≤15%±0.35≤1.20≤0.3FDP 铜镀银HD-84WHT 6.57-9.99≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP 铜镀银HD-100WHT 8.20-12.40≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP 铜镀银HD-120WHT 9.84-15.0≤15%±0.35≤1.20≤0.3FBP 铜镀银HD-140WHT 11.9-18.0≤15%±0.40≤1.20≤0.3FBP 铜镀银HD-180WHT 14.5-22.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP 铜镀银HD-220WHT 17.6-26.7≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP 铜镀银HD-260WHT 21.7-33.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP 铜镀银HD-320WHT 26.5-40.0≤15%±0.40≤1.25≤0.4FBP 铜镀银HD-400WHT32.9-50.1≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金产品型号频率范围(GHz)工作带宽对称性(dB)H 口驻波比插损(dB)法兰材料涂覆HD-500WHT 39.2-59.6≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP 铜镀金HD-620WHT 49.8-75.8≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP 铜镀金HD-740WHT 60.5-91.9≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP 铜镀金HD-900WHT73.8-112≤10%±0.50≤1.35≤0.5FUGP铜镀金1.6.2波导魔T【标准产品数据表】产品型号频率范围(GHz)工作带宽驻波比隔离度（E-H ）(dB)对称性(dB)法兰材料涂覆H 口E 口HD-3WMT 0.32-0.49≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-4WMT 0.35-0.53≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-5WMT 0.41-0.62≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-6WMT 0.49-0.75≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-8WMT 0.64-0.98≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-9WMT 0.75-1.15≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-12WMT 0.96-1.46≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-14WMT 1.13-1.73≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-18WMT 1.45-2.20≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.25FDP 铝氧化HD-22WMT 1.72-2.61≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-26WMT 2.17-3.30≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-32WMT 2.60-3.95≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-40WMT 3.22-4.90≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-48WMT 3.94-5.99≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-58WMT 4.64-7.05≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铝氧化HD-70WMT 5.38-8.17≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FDP 铜镀银HD-84WMT 6.57-9.99≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FBP 铜镀银HD-100WMT 8.20-12.4≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FBP 铜镀银HD-120WMT 9.84-15.0≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FBP铜镀银产品型号频率范围(GHz)工作带宽驻波比隔离度（E-H ）(dB)对称性(dB)法兰材料涂覆H 口E 口HD-140WMT 11.9-18.0≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FBP 铜镀银HD-180WMT 14.5-22.0≤20%≤1.20≤1.50≥35≤0.4FBP 铜镀银HD-220WMT 17.6-26.7≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.4FBP 铜镀银HD-260WMT 21.7-33.0≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.4FBP 铜镀银HD-320WMT 26.5-40.0≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.4FBP 铜镀银HD-400WMT 32.9-50.1≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.5FUGP 铜镀金HD-500WMT 39.2-59.6≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.5FUGP 铜镀金HD-620WMT 49.8-75.8≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.5FUGP 铜镀金HD-740WMT 60.5-91.9≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.5FUGP 铜镀金HD-900WMT73.8-112≤20%≤1.20≤1.50≥30≤0.5FUGP铜镀金1.6.3波导同相功率分配器/合成器根据波导魔T 所特有的对口隔离、邻口3dB 耦合及完全匹配的特点，可在在波导魔T 的E 臂内置负载，制成波导同相功率分配器/合成器。
功分器 合路器
功分器合路器摘要：一、引言二、功分器的定义与作用1.定义2.作用三、合路器的定义与作用1.定义2.作用四、功分器与合路器的区别与联系五、应用场景六、发展趋势正文：【引言】在无线通信系统中，功分器和合路器是非常重要的组件，它们在信号的传输和处理过程中发挥着关键作用。
本文将对功分器和合路器进行详细介绍，包括它们的定义、作用以及应用场景。
【功分器的定义与作用】功分器，全称为功率分配器，是一种将输入信号的功率按照一定的比例分配给多个输出端的设备。
它主要用于射频、微波和毫米波等高频信号的功率分配。
功分器的主要特点有：损耗低、驻波小、可靠性高、稳定性好等。
【合路器的定义与作用】合路器，全称为功率合成器，是一种将多个输入信号的功率合成到一个输出端的设备。
它主要用于射频、微波和毫米波等高频信号的功率合成。
合路器的主要特点有：损耗低、驻波小、可靠性高、稳定性好等。
【功分器与合路器的区别与联系】功分器和合路器的主要区别在于它们处理信号的方式：功分器是将输入信号的功率分配给多个输出端，而合路器是将多个输入信号的功率合成到一个输出端。
然而，两者在结构、原理和性能上存在一定的相似性，如都有较高的可靠性、稳定性，以及低损耗、驻波等特性。
【应用场景】功分器和合路器在无线通信系统中有着广泛的应用，如在基站、卫星通信、雷达、电子对抗等领域。
它们在信号传输和处理过程中发挥着关键作用，能够提高系统的性能和稳定性。
【发展趋势】随着无线通信技术的不断发展，对功分器和合路器的要求也越来越高。
未来的发展趋势将体现在以下几个方面：更高的性能、更小的体积、更低的成本以及更广泛的应用领域。
功率合成器
《
高
频
电
子
线
•
路 》
•
VA
ID
（
第 四 版 ）
•
IA
•
IC
1• +
2 IC
•
•
张
VC V D
肃
文 主 编
1•
•
IB
2 IC
_
高
•
等
VB
教
育
出
版
社
《
高
频
电
子
线
路
》 （ 第 四 版 ）
•
IA
•
ID
1 2
•
IC
•
IB
•
ID
1 2
•
IC
张 肃 文 主 编 高
V•A
•
VC
高
等
教
育
出
版 社
图 6.9.2 １∶４传输线变压器组成的网络
《
高
频
电
子 线 路
在分析时，应注意以下两点： １)根据传输线的原理，它的两个线圈中对应点所通过的电流
》
（ 第
２)在满足匹配条件，并略去传输线上的损耗时，变压器输入
四
版
）
张
肃
文
主
编
高
等
教
育
出
版 社
图 6.9.5 １∶４传输线变压器组成的网络
•
VC
1• 2 VD
• VB
•
VC
1• 2 VD
•
IC
•
IA
功分器 合成器
功分器合成器
功分器和合成器都是电路中常用的器件。
它们在电子设备的设计
和制造中起着重要的作用。
功分器是一种微波分配器件，它将一个输入信号分成两个或多个
输出信号。
功分器是非常重要的电路元件，它可以使用多种材料制造，包括铁氧体、氮化铝、氧化锆等。
功分器的主要作用是将一个信号分
成相同的强度和相位的两个输出信号。
合成器则是一种可以将多个输入信号合并成一个输出信号的电路。
合成器的作用主要是将多个输入信号合并后输出最终结果，与功分器
相反。
合成器的种类有很多，例如混频器、相位锁定环、滤波器等。
除了上述两者，功率分配器器件也是非常常见的。
它用于将单个
或多个输入信号分配到两个或多个输出信号。
功率分配器也是一种微
波分配器件，常用于无线通信和广播领域。
和功分器和合成器类似，
功率分配器也可以使用多种材料制造，例如铁氧体、微带线和储能器等。
以上三个器件都是电子设备中非常重要的组成部分，它们被广泛
应用于通信、电视、雷达等领域。
如果你是一个电子工程师或研究员，建议多了解这些器件的原理和应用。
《功率分配器合成器》课件
总结
1
应用领域
2
功率分配器合成器广泛应用于无线电、
雷达、卫星通信、电视广播等领域。
3
未来发展方向
4
未来功率分配器合成器将更加精确、 灵活、出色地满足各个应用领域的需
求。
基本原理
功率分配器合成器利用功率分配器和 合成器的基本原理实现信号的分配和 合成。
基本原理
功率分配器合成器的基本 原理就是将输入的电能分 配到多个输出电路中，同 时保持各个信号的相对功 率水平相同。
应用领域
功率分配器合成器广泛应 用于无线电、雷达、卫星 通信、电视广播等领域。
功率分配器
定义
功率分配器是一种电子器件， 可将电源信号平均地分配到不 同的输出端口上，保持各个输 出信号的相对功率水平相同。
电路等。
3
工作原理
合成器根据电磁波的干涉、倍频、共 振或者振荡等原理进行信号的合成。
功率分配器合成器的设计
设计流程
功率分配器合成器的设计 流程包括选择电路模型、 优化电路参数、验证电路 性能等步骤。
设计方法
常见的设计方法有：基于 传输之线模型、基于二端 口网络的设计、基于矩阵 理论的设计等。
优缺点
设计方法
根据不同的应用需求，选择合适的设 计方法进行电路设计。
可能需要解决的问题
1 成本问题
电子器件的成本仍然是一个制约电子电路发展的重大问题。
2 可靠性问题
电子电路可靠ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是信息系统的重要技术指标，需要将其作为设计优化的重点。
3 应用场景的多样性问题
不同应用场景的需求不同，需要发展针对性更强的产品和设计方法。
射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)
第一章射频/微波工程介绍1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。
射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。
3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。
四个基本特性：1、似光性；2、穿透性3、非电离性4、信息性优点：(1)(2) 分辨率高。
连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,(3) 尺(4)(5)(6) 频谱宽。
频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。
4. 简述射频铁三角的具体内涵。
由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。
频率功率阻抗振荡器、压控振荡器、频率合成器、分频器、变频器、倍频 器、混频器、滤波器等频率计数器/功率计、频谱分析仪标量/矢量网络分析仪阻抗测量仪、网络分析仪阻抗变换、阻抗匹配、天线等衰减器、功分器、耦合器、 放大器、开关等5. 给出几种分贝的定义：dB, dBm ，dBc ，dBc/Hz ，10 dBm+10 dB=？10dBm+10dB=20dBm第二章 传输线理论1. 解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。
这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。
电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到 10MHz 以上,电容Ｃa 的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz 左右时,出现了并联谐振点； 越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。
功率分配器与合成器
输入 ５ ０ ０
证输 出端和公共结点之间的隔离 电阻 Ｒ不消耗任何功 率 。当某种 原 因使 输 出端 口之 一 的信 号发 生 了反射 ， 该 反射 信 号 的功率 就被 功 率分 配器 分配 ，一部 分经 过 隔 离 电阻直 接 传送 至其 余 输 出端 口，另一部 分 返 回至 输 入 端 口 ，在 各支 路输 入 端汇 集并 再 次分配 ，重新 传 送 至各 输 出端 口。 当某 一 端 口的反 射信 号经 两 种路 径 到 达其 余 输 出端 口， 由于 两种 路径 的 电长度 不 同，我
们 可 以把 隔离 电阻尺寸 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ得 很 小 ，此 时，就 认 为它 的
电长 度近 似 为零 ，这样 在 中心频 率 处支 线 阻抗变 换节 的 电长度 为 ￣２ （ Ｌ ／ ４ ） ，往 返二 次后 的 电长度 为 ７ 【 （ 九 ／ ４ ） 。 由此 可见 通过 两种 路径 到达 其 余各 输 出端 口的 反射信 号 ，其相 位正 好相 反 ，从 而相 互抵 消 。所 以 ，功率分 配器 支 持 工作 的 条件 是 ： 隔离 电阻 Ｒ 等 于 负载 电 阻 Ｒ Ｉ ． ，并且 变换节 特 性 阻抗满 足 公式 （ １ ） 。
Ｒ
图２ Ｎ路功率合成器
Ｎ 路功 率合 成器 电路如 图 ２所示 。当 Ｎ 路功 率放
Ｒ
图ｌ Ｎ路功 率分配器
输入端与 Ｎ个阻抗变换节相连， 其特性阻抗为 ｚ ， 可 以驱 动 Ｎ个 负载 ， 各 输 出端之 间接 入 Ｎ 个 平衡 隔 离 电阻 Ｒ，其作 用 是避 免相 互干扰 。设输 入端 的信 号源 内阻 为 Ｒ ｓ ，负 载 电阻 为 Ｒ Ｉ 。那 么 各路 的 阻抗变 换 节 的特 性 阻抗 Ｚ为 ：
功率合成器
RA= RB= Zc=R Zc R Rc= — = — 2 2 RD=2Zc=2R Zc为传输变压器特性阻抗 本页完 继续
功
率
分析在A、B接入同相电压信号时工作原理
合
成
A
器
D
二、功率合成(或分配)网络 原理
3、功率合成器原理和相互无 关条件的分析 (1)在A、B两点接入反相电压 信号源，在RD上可以匹配地得 到两个信号源的功率之和。且 与RC无关。
引言 本页完 返回
引言
理想的功率合成电路应该满足的条件为： 1）N个同类型的放大器，它们的输出振幅相等，每个放 大器供给匹配负载额定功率Pso，则N个放大器输至负载的总 功率为NPso，这叫做功率相加条件。并联和推挽电路能满足 这一条件； 2）合成器的各单元放大电路彼此隔离，也就是说，任何 一个放大单元发生故障时，不影响其他放大单元的工作，这 些没有发生故障的放大器照旧向电路输出自己的额定输出功 率Pso。这叫做相互无关条件。这是功率合成器的最主要条件。 并联和推挽电路不能满足这一条件。
功率合成(分配)网络变压器形式
RA= RB= Zc=R Zc R Rc= — = — 2 2 RD=2Zc=2R Zc为传输变压器特性阻抗 本页完 继续
功
率
功率合成网络分析结论
合
成
A
Vs
s
器
D RD RC=R/2 C
二、功率合成(或分配)网络 原理
3、功率合成器原理和相互无 关条件的分析 结论2：在A、B两点接入电 压信号源，就可以在RD或RC上 匹配地得到两个信号源的功率 之和。且 RD与RC无关。 ·
5W 5W 1W 4W 11W 11W 11W 5W 11W 19W
11W
第5章功率分配器合成器.ppt
双击图上的控件MSUB设置微带线参数 H:基板厚度(0.8 mm) Er:基板相对介电常数(4.3) Mur:磁导率(1) Cond:金属电导率(5.88E+7) Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.03 mm) TanD:损耗角正切(1e-4) Roungh:表面粗糙度(0 mm)
第5章 功率分配器/
(4) 插入损耗。 定义
Ai=A-Ad 其中,A是实际测量值。 (5) 隔离度。 在主路和其他支路都接匹配负载的情况下,i口和j口的隔离 度定义为
(6) 驻波比
Aij
10 lg
Pini P outj
第5章 功率分配器/
5.2
5.3.1 功率分配器/合成器有两路和多路或三路情况,下面
第5章 功率分配器/
创建新的工程文件（续）
同时原理图设计窗口打开
第5章 功率分配器/
功分器的设计
下图是一个等功率分配器，它由两段不同特性阻抗的微带 线组成，两臂是对称的。我们以这种结构的功分器为例， 介绍一下设计的过程。
2
1
3
第5章 功率分配器/
功分器的设计（续）
在进行设计时，主要是以功分器的S参数作为优化目 标进行优化仿真。S21、 S31是传输参数，反映传输损 耗；S11、 S22、 S33分别是输入输出端口的反射系数。 S23反映了两个输出端口之间的隔离度。
Z
2 02
k Z023
（5-11）
第5章 功率分配器/
同时考虑到
Z
2 02
k2
Z023
Z2
Z3
则
1 Z0
(k 2
1)
Z3
功率分配合成器
接口：
N(f)
N(f)
N(f)
SMA(f)
SMA(f)
SMA(f)
重量：
220g
570g
650g
100g
170g
250g
尺寸和外观： 图 7-1(A)
图 7-1(A)
图 7-2(A)
图 7-1(B)
图 7-2(B)
图 7-3(B)
型号：PD0825-*-N(A) 功率分配/合成器
测试和测量应用
0.8-2.5GHz N, SMA
测试和测量应用
特点
z 覆盖无线通信频段 z 良好的幅度和相位平衡特性 z 高隔离度—38dB, 典型值—40dB z 应用范围
9 插入损耗测量系统 9 作为功率合成器使用（单向） 9 互调测量 9 配合信号发生器使用
0.8-2.2GHz N, SMA
订货
P/N
HPD-8296-2-* HPD-1719-2-* HPD-1922-2-*
指标
标称阻抗： 频率范围： 最大输入功率： 插入损耗： 隔离度： 相位平衡： 幅度平衡： 最大驻波比： 接口： 尺寸和外观：
50Ω 0.5-18GHz 30W,负载 VSWR=1.2 时 1.7dB 16dB 10º 0.6 dB 1.50 SMA 见左下图
订货
P/N
PD05180-2-A
描述
2 路功率分配器，0.5-18GHz
型号
PD0825-2-N PD0825-3-N PD0825-4-N PD0825-2-A PD0825-3-A PD0825-4-A
标称阻抗：
50Ω
频率范围：
800-2500MHz
输入功率：
30W 最大,负载 VSWR=1.2 时; 5W 最大,负载 VSWR=2.0 时
浅析1kW调频发射机功率分配器与合成器的工作原理
作者 简介 ：于世波 ，辽宁 省广播 电视传输发射 中一 Ｌ ， ４ ０ ２ 微波站 ，丁程 师， 主要负责设备管理和维护
・
４ ４・
传 输 与 发 射
Ｔｒ ａｎｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ＆ Ｅｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ
总第 ９ ４期
输 入
输
网２ Ｎ路 功 率 分配 器 图
幅度相同 ，相位相 同的信号送 到四个３ ０ ０ Ｗ功放 相 同的 ，是一 种倒 置关 系 。
模 块 。四路 ３ ０ ０ Ｗ功 放 输 出的 四个 幅 度 相 同 ，相
一
位 相 同 的Ｒ Ｆ 信 号 ，经 微带 线 四路 功 率 合 成 器 合 成 ，合成 后 的信号 再经 过一 个低 通滤 波器 和定 向 耦 合器 后输 出到终 端 负载 ，即天线 上去 。
路 的阻抗变换节 的特性 阻抗 为ｚ ． ＝ √ Ｎ Ｒ Ｒ ，式
中 ，Ｎ为功率 分 配器 的路数 。
２ ． Ｎ 路分 配器 的结 构特 点 由于电路 结构 的对称性 ，将使输 入 功率 被分 成大 ／ Ｊ ， ￥ Ｈ 等 的Ｎ 路输 出 ，当输 ｆ ｝ ｛ 各路 均 接 配 负 载Ｒ 时 ，只需 各路 信 号 所经 过 的电长 度相 同 ，都 输入 是 ，各 输 出端将 处于 同 电位 ，Ｌ 夫 』 而 输 出端 口和 公共结 点 问的隔离 电阻Ｒ 并不 消耗 任何功 率 。 ３ ． Ｎ 路分 配器 中平 衡 隔离 电阻 的作用
在大功率分配器合成器中
(5-14)
RF&MW
从而,可得各路的特性阻抗为
Z 01 Z 0 Z 02 Z 0 Z 0 n Z 0
k
i 1 n i 1
n
i
/ k1 / k2
RF&MW
5.1.2 功率分配器的原理
一分为二功率分配器是三端口网络结构。 信号输入端的功率为 P1, 而其他两个输出端 口的功率分别为P2和P3。P1=P2+ P3。 如果P2（dBm）=P3（dBm），则 P2(dBm) =P3(dBm) =Pin(dBm)-3dB 功率分配器可分为等分型（ P2=P3 ）和 比例型（P2=kP3）两种类型。
则
Z3 Z0 1 2 2 (k 1) 2 (k 1) 2 Z0 Z 03 Z 03
所以
1 k 2 Z0 Z 03 3 k 2 Z k (1 k )Z0 02
（5-12）
RF&MW
为了实现端口2和端口3隔离, 可选
Z0 1 k R kZ0 Z0 k k
RF&MW
图 5-6功率分配器电路图
RF&MW
图 5-7功率分配器电路仿真结果
RF&MW
5.3
5.3.1
功率分配器/合成器有两路和多路情况。 1. 两路功率分配器 下图是两路微带线威尔金森功率分配器 示意图，这是一个功率等分器，R是隔离电 阻。当信号从端口 1输入时,功率从端口 2和 端口3等功率输出。如果有必要,输出功率可 按一定比例分配 , 并保持电压同相 , 电阻 R 上 无电流,不吸收功率。
RF&MW
第5章 功率分配器合成器
则
1 Z3 Z0 −2 −2 = (k + 1) 2 = (k + 1) 2 Z0 Z 03 Z 03
所以
1+ k 2 Z0 Z 03 = 3 k Z 02 = k (1 + k 2 )
（5-12）
功率分配器/合成器 第5章 功率分配器/合成器 为了实现端口2和端口3隔离,即端口2或端口3的反 射波不会进入端口3或端口2,可选
14 2 U0 = U1 = U1 23 3 3 U 2= U 3 = U 0 4 1 U 2= U 1 2 20 lg U 1 = −6dB
(5-2)
功率分配器/合成器 第5章 功率分配器/合成器
U2 Z 0 /3 U0 Z 0/3 Z 0 /3 U3 Z0 Z0
Ls
2 P2 Cp
1 P1 Lp
Cs
2 P2 Lp
Ls Z0
3 P3 Z0
Cs
3 P3
(a)
(b)
图 5-4 L-C式集总参数功率分配器
功率分配器/合成器 第5章 功率分配器/合成器 1) 低通型
Z0 2ω0 1 Cp = ω0 Z 0 ω0 = 2πf 0 Ls =
则可以满足式（5-9）。为了保证端口1匹配,应有
1 Z2 Z3 = 2 + 2 Z 0 Z 02 Z 03 Z3 1 kZ 0 = 2 + 2 Z 0 Z 02 kZ 03
（5-11）
功率分配器/合成器 第5章 功率分配器/合成器 同时考虑到
2 2 Z 02 Z 03 = k2 Z2 Z3
(5-5)
功率分配器/合成器 第5章 功率分配器/合成器 5.2.3 集总参数功率分配器的设计方法 集总参数功率分配器的设计就是要计算出各个电 感、 电容或电阻的值。可以使用现成软件Microwave Office 或Mathcad。也可以查手册或手工解析计算。 下 面 给 出 使 用 Mathcad 的 计 算 结 果 和 Microwave Office的仿真结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
RF&MW
(6) 隔离度。如果从每个支路端口输 入功率只能从主路端口输出，而不应该 从其他支路输出，这就要求支路之间有 足够的隔离度。在主路和其他支路都接 匹配负载的情况下，
Pini Aij 10lg P outj
RF&MW
5.1.2 功率分配器的原理
(5-2)
RF&MW
U2 Z 0 /3 U1 Z 0 /3 Z 0 /3 U3 Z0 U0 Z0
图5-3 Y形电阻式二等分功率分配器
RF&MW
S21=S31=S23=1/2 ，低于输入功率电 平6dB；网络互易，散射矩阵对称
0 1 S 2 1V Pin 2 Z0
Zs Z0 1 k Zs Ls 0 1 k Z p Z0 k 1 Cp 0 Z p
例：
k 1/ 4 Z s Z 0 1 k 25 3 Ls Zs
(5-5)
0
25 3 109 / 2 6.89nH
RF&MW
RF&MW
RF&MW
5.3
5.3.1 微带线功率分配器
功率分配器/合成器有两路和多路情况。 1. 两路功率分配器 微带线威尔金森两路等分功率分配器： R是 隔离电阻，输出功率也可按一定比例分配 , 并 保持电压同相,电阻R上无电流,不吸收功率。
RF&MW
与其他功分器相比，Wilkinson功分 器做到输出端口都匹配且无耗
端口2的电压U2与端口3的电压U3相 等，即 U2=U3。端口 2和端口 3的输出功 率与电压的关系为
2 U2 P2 Z2 3 P U 3 3 Z3
3 2 U3 2 U2 k Z3 Z2
RF&MW （5-9） Z2 k Z3 ( U2 U3 ) Z2、Z3为端口2和端口3的输入阻抗，若
RF&MW
第5章 功率分配器/合成器
5.1 功率分配器的基本原理 5.2 集总参数功率分配器 5.3 分布参数功率分配器
RF&MW
5.1 功率分配器的基本原理
5.1.1 功率分配器的技术指标
频率范围、功率容量、分配损耗、插入 损耗、隔离度、驻波比、相位一致性等。 (1) 频率范围 (2) 功率容量：在大功率分配器/合成器 中，最大功率是核心指标，它决定采用什么 形式的传输线。一般传输线承受功率由小到 大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气 带状线、空气同轴线。
R3 是薄膜电阻率
R1
l 100
是惟形的实际长度 I′
w1 R R l R , w1 1 , wm m l / 1 0 0 o R6 R6 1 0 0
RF&MW
功率分配器的设计是在假定支路口负 载等于传输线特性阻抗的前提下进行的。 如果负载阻抗不是这样，必须增加阻抗 匹配元件。这一点直接影响功率分配器 的效率。
RF&MW
Z 2
r2
偶模：Vg2＝Vg3＝2V0；奇模： Vg2＝－Vg3＝2V0， 然后两模叠加，有效的激励是Vg2＝4V0， Vg3＝0， 以此求出S参量
RF&MW
Vg 2 Vg 3 2V0 V V
e 2 e 3
偶模：
从端口2向左看：
Z e Z 1V2 V0 2
e 1 e 2 0 1 0 2
S13 S31 j （对称） S23 S32 0
端口 1 驱动且输出匹配时，分配器无耗；端 口2和3隔离。
RF&MW
考虑一般情况 (比例分配输入功率 )， 设端口3和端口2的输出功率比为 k 2 ，即
P3 k P2
2
（5-6）
RF&MW
V2 V3 Zin
2
2
/2
RF&MW
Wilkinson分配器的S参量确定如下：
S11 0 （端口 1，Zin＝） 1 S22 S33 0 （端口2和3匹配） V V S12 S21 j （互易） V V
则
Z3 Z0 1 2 2 (k 1) 2 (k 1) 2 Z0 Z03 kZ 03
所以
1 k 2 Z0 Z 03 3 k 2 Z k (1 k )Z0 02
（5-12）
RF&MW
为了实现端口2和端口3隔离，可选
Z0 1 k R kZ0 Z0 k k
Z ＝R0 P
图 5-9 微带线功率分配器
RF&MW
设工作频率为 f0=750MHz ，特性阻抗为 Z0=50Ω ， 功 率 比 例 为 k=1 ， 2 750±50MHz的范围内S11≤-20dB， S21≥-4dB，S31≥-4dB。 由 式 （ 5-13 ） 知 Z02=Z03=70.7Ω ， R=2Z0=100Ω。
在端口1，向着归一化值为2的电阻看，反射系数是
2 2 2 2
和
V1e jV0 2
RF&MW
Vg 2 Vg 3 2V0 V V
o 2 o 3
奇模：
从端口2向左看：
e Zin V20 V0 V10 0
RF&a的输入阻抗：
2
若P2=P3， k=1， 则
Z 2 Z3 Z 0 Z 02 Z 03 2Z 0 R 2Z 0
（5-13）
RF&MW
微带功分器可以是圆环形，便于加工和安装。
P 2
薄膜隔离电阻 2R0 Z ＝R0 Z 0 ＝ 2 R0 Z ＝R0 Z 0 ＝ 2 R0
P 2
l≈g / 4
l≈g / 4
RF&MW
0 Z0
Zm Rm Zm
…
Z3
Z2 R3
Z1 R2 Z1
1
Z0
R1 2 Z0
… …
Z3
Z2
图 5-11 宽频带功 率分配器
(a )
l
2 kZ 0
P2
（a） 多节 功率分配 器; （b） 渐变线功 率分配器
Z0
P1 3 P3 ＝k2 P1 Z0 / k
W1
l 100
l′
Wm
(b )
图5-5 低通L-C式功率
分配器
RF&MW
设 f0=750MHz ， Z0=50Ω ， k=0.1 ， 要 求 在 750±50MHz 的 范 围 内 S11≤-10dB ， S21≥-2 dB,S31≥-12dB。 在电路实现上采用如图 5-5 所示结构。 应用公式（5-5），计算可得 Zs=47.4Ω→Ls=10.065nH，选定 Lr=10nH Zp=150Ω→Cp=1.415 pF，选定 Cp=1.4pF
图 5-8 威尔金森功率分配器
RF&MW
若端口 2 或端口 3 有失配，则反射功率 通过分支叉口和电阻两路到达另一支路的 电压等幅反相而抵消，在此点没有输出， 从而可保证两输出端有良好的隔离。
RF&MW
奇偶模分析
两路等分功分器的奇偶模分析（在输出端口用对 称和反对称源驱动）：
用Z0归一化所有阻抗
k 10
c / 10
Z0s Z0 1 k Z0 p Z0 1 k k
RF&MW
5.2.2
比例型功率分配器的两个输出口的功 率不相等。假定端口 3 与端口 1 的功率比 为k，可按照下面公式设计图 5-4（a）所 示低通式 L-C式集总参数比例功率分配器。
RF&MW P3 kP 1 P2 (1 k ) P 1 Z ( s )2 1 k Z0 Zs 2 ( ) k Zp
RF&MW
多节功率分配器的设计方法：
两 节 ：
RF&MW
RF&MW
RF&MW
2. 多路功率分配器/
Z 01 Z 02 T Z0
…
R1 R2
1
r1 2
…
r2
…
Z0n
Rn
rn
n
图 5-12 N路功率分配器
RF&MW
N路功率分配器要满足条件：输入端口匹 配无反射；各路输出功率之比已知， P1∶P2∶P3∶…∶Pn=k1∶k2∶k3∶…∶kn ； 各路输出电压U1、U2、U3、…、Un等幅同相。 取各路负载阻值为
2 1
2 0.5 V 1 1 V1 1 1 P2 P3 Pin 2 Z0 8 Z0 4 2
RF&MW
2. L-C式 利用电感及电容进行设计。按结构可 分成高通型和低通型。
1 P1 Cp Ls Z0 Ls 2 P2 Cp 3 P3 Z0 1 P1 Lp Cs 2 P2 Lp 3 P3
1 P1
功分器
2 P2 3 P3
图5-1 功率分配器示意图
RF&MW
5.2
5.2.1
根据电路使用元件的不同，可分为 电阻式和L-C式两种情况。 1. 电阻式电路仅利用电阻设计， 按结 构可分成△形和Y形。
RF&MW
Z0 1 P1 Z0
2 P2
Z 0 /3 1 P1 Z 0 /3 Z 0 /3
2 P2
RF&MW
(3) 分配损耗
Pin Ad 10 lg Pout
式中
Pin kPout
Ai=A-Ad A是实际测量值。在其他支路端口接匹 配负载,测量主路到某一支路间的传输损耗。 A的理想值就是Ad。
RF&MW
(4) 插入损耗。 输入输出间的插入损耗 是由于传输线（如微带线）的介质或导体不 理想等因素，以及输入端的反射所带来的损 耗。