微波技术发展与功分器
微波技术 发展史
微波技术发展史微波技术是一种重要的无线通信技术，也是无线电通信领域的重要组成部分。
其发展历史可以追溯到20世纪初。
以下是微波技术发展史的大致概述：一、早期发展20世纪初，人们开始研究电磁波的性质和应用。
在无线电通信领域，人们发现了与长波、中波和短波不同的一类电磁波，这就是微波。
微波的频率范围一般被定义为300MHz 到300GHz。
在早期，微波技术主要应用于雷达系统和通信系统中。
二、第二次世界大战期间的发展第二次世界大战期间，微波技术得到了迅速的发展。
各国都投入大量资源用于发展雷达系统和通信系统，这推动了微波技术的快速发展。
微波技术在军事领域的应用成为了当时的焦点，不仅促进了技术的突破，也对后来的民用领域产生了影响。
三、民用领域的发展二战结束后，微波技术得到了广泛的民用应用。
无线通信系统、卫星通信系统、微波炉等产品的问世，使微波技术成为了现代通信和生活的重要组成部分。
微波技术的进步也带动了其他领域技术的发展，如微波集成电路、微波天线等新技术的涌现。
四、数字技术的应用随着数字技术的迅速发展，微波技术也得到了极大的推动。
数字通信系统、卫星导航系统、雷达监测系统等都广泛应用了微波技术。
微波技术开始向更高频段扩展，如毫米波通信、太赫兹技术等，为通信系统的容量和速率提供了更多的可能。
五、未来发展趋势未来，随着5G、6G等新一代通信系统的广泛应用，微波技术将继续发挥着重要作用。
人工智能、物联网等新技术的发展也将为微波技术的应用带来新的挑战和机遇。
在宇宙探索、地球监测等领域，微波技术也将继续发挥着重要作用。
微波技术经历了近一个世纪的发展，已经成为了现代通信、雷达、生活电器等领域的重要技术。
它的发展历程充满着技术突破和创新，为人类社会的进步做出了重要贡献。
随着技术的不断进步，微波技术在未来的应用领域将会更加广泛，为人类社会带来更多的便利和可能。
超宽带微波功分器的研制
超宽带微波功分器的研制超宽带微波功分器是一种关键的微波器件，主要用于超宽带信号的分配和传输。
由于超宽带信号具有宽带宽、高速度和低延迟等特点，因此在通信、雷达、电子对抗等领域具有广泛的应用前景。
本文将围绕超宽带微波功分器的研制展开讨论，介绍相关的理论知识和技术，并探讨实验设计和数据分析。
超宽带微波功分器的基本原理和相关技术超宽带微波功分器的主要原理是利用微波传输线、微波元件和波导等元件，将输入的超宽带信号分成多个输出信号，并对输出信号进行相位和振幅的调整，以保证输出信号的质量和稳定性。
超宽带微波功分器的主要技术包括微波理论、功率谱密度分析、计算机辅助设计等。
微波理论是研究超宽带微波功分器的基础，通过对微波传输线、微波元件和波导等元件的电磁场分布和传输特性进行研究，可以更好地了解超宽带微波功分器的性能。
功率谱密度分析技术则可以对超宽带信号的频谱分布进行分析，以便更好地了解信号的特性和进行信号处理。
计算机辅助设计技术可以借助计算机软件对超宽带微波功分器进行设计和优化，提高设计效率和准确性。
超宽带微波功分器的实验设计与数据分析实验设计：确定实验目标：本实验主要目标是研制一款超宽带微波功分器，要求其具有宽带宽、高功率、低损耗等优点，并能够实现多种输出信号形式的灵活转换。
选择实验材料：根据实验目标，选用合适的微波传输线、微波元件和波导等元件，并借助计算机辅助设计软件进行设计和优化。
设计实验方案：根据实验目标，制定详细的实验方案，包括实验步骤、操作流程和数据采集与分析方法等。
同时，对实验过程中可能出现的各种问题进行预测和解决方案的制定。
数据分析：数据处理：对实验过程中采集到的各种数据进行处理和分析，包括数据的清洗、整理、归纳和可视化等，以便更好地了解超宽带微波功分器的性能和特性。
结果分析：根据处理后的数据，对超宽带微波功分器的性能进行评估和分析，包括相位精度、振幅稳定性、频率带宽、插入损耗等方面的评估。
同时，对实验过程中出现的问题进行分析和总结，提出改进措施和方案。
最新12微波技术的发展和应用汇总
▪雷 达 ▪ 电子对抗
① 雷达－微波技术的最初动力
雷达是微波技术应用的典型例子。在第二次世界大战期间， 敌对双方开始了迅速准确地发现敌人的飞机和舰船的踪迹，继 而又为了指引飞机或火炮准确地攻击目标，所以发明了可以进 行探测、导航和定位的装置，这就是雷达。事实上，正是由于 第二次世界大战期间对于雷达的急需，微波技术才迅速发展起 来。雷达的发展经过了几个阶段。为适应各种不同要求，雷达 的种类很多，性能也在不断提高。现代雷达多数是微波雷达。 迄今为止，各种类型的雷达，例如导弹跟踪雷达、炮火瞄准雷 达、导弹制导雷达、地面警戒雷达乃至大型国土管制相控阵雷 达等，仍然代表微波频率的主要应用。这主要是由于这些雷达 要求它所用的天线能象光探照灯那样，把发射机的功率基本上 全部集中于一个窄波束内辐射出去。
空间波的传播有它有利的一面，也有不利的一面。 有利方面是可以把作用范围限制在我们所需要的区域内， 以避免干扰。同时由于微波可以穿透电离层而不像频率较低的 电磁波那样被电离层折返或吸收，因此，地球和宇宙之间的通 信、卫星通信等必须使用微波。 不利一面是明显的，即在地球上它不能直接传播到很远的 地方（一般不超过50km）。因为地球表面是弯曲的球面，一 个高100m的发射天线其作用半径只有约40km。当然，天线越 高作用半径越大，但架设很高的天线是困难的。
为了解决微波传播距离有限这个困难，通常采用以下几种方法： 中继通信(接力通信)：在相距很远的发射台与接收台之间设立若 干中继站(接力站)，站与站之间的距离不超过视距。这样，微波信 号就可以像接力棒一样一站一站地传递过去。古代的烽火台和驿 站传书就是中继通信的应用例子。 散射通信：在距地面上几十千米以内的大气层叫做对流层，可 以利用它对微波的散射作用进行距壁通信。 卫星通信和卫星广播：如前所述，微波天线架设得越高通信距 离越大，广播的服务半径也越大。如果把中继站或发射台及其天 线放到人造卫星上去，那么，这个中继站或发射台的作用距离就 可以大大增加。这就是目前在国际或国内通信及电视转播和广播 中占重要地位的卫星中继通信或卫星电视广播。目前广泛使用的 是在赤道上空距地面约36000km的同步轨道上的卫星。在这个轨 道上卫星公转周期恰好等于地球的自转周期，从地面上看，卫星 是固定不动的，这种卫星称为同步卫星，三颗这样的同步卫星就 可覆盖全球的大部分面积(南北极除外)。
功分器
前言研究的背景与意义人类进入二十世纪以来，随着现代电子和通信技术的飞速发展，信息交流越发频繁，各种各样的电子电汽设备已经大大影响到各个领域企业及家庭。
无论哪个频段工作的电子设备，都需要各种功能的元器件，既有如电容、电感、电阻、功分器等无源器件，以实现信号匹配、分配、滤波等；又有有源器件共同作用。
微波系统不例外地有各种无源、有源器件，它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换。
现代无源器件中，微带功分器从质量及重量上都日显重要。
功分器的产生与发展在微波电路中，为了将功率按一定的比例分成两路或者多路，需要使用功率分配器。
功率分配器反过来使用就是功率合成器，所以通常功率分配/合成器简称为功分器。
在近代微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛地使用着功率分配器，而且功率分配器常是成对的使用，先将功率分成若干份，然后分别放大，再合成输出。
1960年，Ernest J. Wilkinson发表了名为An N-way Hybird Power Divede的论文中介绍了一种在所有端口均匹配、低损耗、高隔离度、同相的N端口功分器。
以后的研究人员便称这种类型的功分器为威尔金森功分器。
最初它的原始模型是同轴形式，此后在微带和带状线结构上得到了广泛地应用和发展，工程中大量使用的是微带线形式，大功率情况下也会用到空气带状线或空气同轴线形式。
和其他的微带电路元件一样，功率分配器也有一定的频率特性。
当频带边缘频率之比f1/f2=1.44时，输入驻波比（VSWR）<1.22时，输入驻波比（VSWR）下降到1.42，两端口隔离度只有14.7dB。
威尔金森功分器的狭窄带宽限制了其在宽带系统中的应用。
为了进一步加宽工作带宽，可以用多节的宽频功率分配器，即增加λg/4线段和相应的隔离电阻R的数目。
目前常见的微波功分器是采用微带线或腔体波导等结构的分布参数功分器。
腔体波导功分器插损小、平衡度好，但隔离度较差，制作工艺较复杂，微带功分器制作简单，但相对带宽较小。
微波功分器
用于生成版图的原理图
原理图生成的功分器版图
观察仿真曲线
结论
经过数据分析，发现参数均能ห้องสมุดไป่ตู้足设计要求，性能指
标基本合格，实验比较成功。 通过本次实验，在老师的指导之下，使我们基本了解 了功分器的设计思路，夯实了与功分器有关的专业基 本知识，进一步掌握了ADS软件的仿真及优化方法， 对微波器件的设计及制作有了初步的认识，实现了学 习毕业设计的目的。
功分器实物图：
功分器的技术指标
通带内各端口回波损耗
通带内两输出端口间的隔离度
通带内传输损耗 通带内功分比
功分器电路结构图
功分器的设计
本节内容是介绍使用ADS软件设计功分器的方法：包
括原理图绘制，电路参数的优化、仿真，版图的仿真 等 下面开始按顺序详细介绍对一分二微波功分器的设计 的步骤
功分器的设计
设计指标：通带内频率范围0.9－1.1GHz，通带内各
端口回波损耗小于-20dB ，两输出端口隔离度小于25dB，传输损耗小于3.1dB。 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回波 损耗。S23反映了两个输出端口之间的隔离度。
专业： 班级： 学号： 指导老师： 学生：
主要内容
功分器概述
功分器的技术指标
功分器的设计 结论
功分器的概述
功率分配器是将输入信 号功率分成相等或不相 等的几路输出的一种多 端口的微波网络，广泛 应用于雷达、多路中继 通信机等大功率器件等 微波射频电路中。功率 分配器又可以逆向使用 作为功率合成器，因此 有时又称为功率分配/合 成器 。
通信电子中的功分器技术
通信电子中的功分器技术随着时代的发展，通信技术得到了极大的发展。
在现代通信中，功分器技术得到了广泛应用。
功分器技术是一种用于分配电功率的技术。
它可以将电路中的电源功率分配到多路分支上，通常用于支持多个天线或发送器-接收器之间的合适的功率分配。
功分器技术主要分为两类：微波功分器和RF功分器。
一、微波功分器微波功分器主要用于毫米波频段的通信，例如5G无线通信。
微波功分器分为三种类型：平面波导、耦合振荡器和平板式。
平面波导功分器是一种在微波传输系统中广泛使用的技术，它采用槽状结构将信号分为不同的输出端口。
平面波导功分器的主要优点是频带宽度大、插入损耗低、分离度好，可以在几百兆赫兹到几千兆赫兹的频率范围内使用。
耦合振荡器功分器是另一种常用的微波功分器，它是一种被动分配器，使用奇偶模式振荡器将能量分配到输出端口。
该功分器优点是体积小、损耗小，可以在1到60吉赫的频率范围内使用。
平板式功分器也被称为二元算子功分器，这是一种被动分配器，通过将输出端口合并为每个输入端口的组合来实现功率分配。
该功分器优点是频带宽度大、分离度好、尺寸小，适用于在几百兆赫兹到几千兆赫兹的频率范围内使用。
二、RF功分器RF功分器主要用于VHF和UHF频段，包括无线电和电视广播。
单向励磁功分器是RF功分器的一种。
它使用金属板，该板的几个口袋使能量在几个输出端口之间平均分配。
单向励磁功分器最大的优点是它的成本低。
它可以使用在1至50兆赫范围内。
双均充功分器是RF功分器的另一种类型，它通过将功率分配到两个不同的截面上实现。
该功分器主要用于VHF和UHF频段中使用。
在实际应用中，功分器技术可以与其他通信技术相结合。
如果需要传输不同的通信协议，将功分器作为信号处理链条的一部分是很有用的。
总之，功分器技术是通信电子领域中不可或缺的一部分。
它能够在系统中实现更加可靠和高效的功率分配，对于各种通信要求都是必不可少的。
功分器的种类繁多，各有优缺点，在实际应用中需要谨慎选择。
微波技术发展与前景展望
微波技术发展与前景展望1、引言微波技术是近一个世纪以来最重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信再到微波炉，其波长约在１米到１毫米之间,可被进一步细分为分米波，厘米波和毫米波.随着现代微波技术的发展，波长在１毫米以下的亚毫米波也被视为微波的范畴,这相当于把微波的频率范围进一步扩大到更高的频率。
因此，有的文献里也把微波的频率范围定义为300MHZ－3000GHZ.本文介绍了微波技术的发展以及在各个领域中的应用，并对微波技术未来的发展方向进行了讨论。
2、微波技术发展简史从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后,对电磁波的研究便迅速展开。
对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。
到了20世纪30年代,高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件，使得微波技术的发展取得的一定的进步。
我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展,特别是大功率磁控管的研制成功,为微波技术的应用提供了先决条件.20世纪80年代，我国开始生产微波炉,到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品,产品质量接近或达到世界先进水平。
随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
3、微波技术发展现状和未来趋势进入21世纪，微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域发挥着巨大的作用，在其他领域如计算机网络等应用中也崭露头角.在广播电视方面，当前广播电视节目制作逐步走向数字化。
在通信领域,微波与卫星和光缆并列为现代通信传输的三大支柱。
微波通信可作为干线光纤传输的备份及补充，解决城区内铺设有线资源困难的问题。
此外，诸如微波单片集成、全数字化处理、数字专用集成电路等提高可靠性及降低成本的技术也需要进一步的研究。
3。
1 太赫兹波的应用太赫兹时域光谱技术是国际上近年来发展起来的研究技术。
微波技术的发展和应用
电子干扰
主动干扰
抗干扰 其它干扰
③ 微波的其他应用
微波成像、遥感
环境应用：沙子潮湿的测量、 海洋表面的风速、洪水绘图、 大气层温度的轮廓、雪层/ 冰层的测绘等。
军事应用：目标检 测、监视、目标确 认、绘图等
天文学应用：行星绘图、银河星系射 电噪声目标的测绘、太阳辐射测绘、 宇宙黑体辐射的测量等。
3. 在微波能方面的应用源
加热
处理（快 速均匀）
消毒（杀 虫灭菌）
微 微波能量传递 波
弹
4. 在生物医学方面的应用 诊断：（磁共振）
热效应：微波理疗、组织固定。 治疗
非热效应：免疫组织化学和免疫细胞化学研究。
交叉学科
微波物理
微波化学
微波吸收光谱学
微波等离子体化学
5. 在科学研究方面的应用
微波可以作为科学研究的一种重要手段。根据各种物质对 微波吸收的不同，可以用来研究物质的内部结构；利用大气 对微波的吸收和反射特性，来观察气象的变化；在射电天文 学中，利用微波作为一种观测手段，可以发现新的星体。 在 生物医学方面的应用
短波通信就是利用了天波，它可实现远距离通信，但不够 稳定，因为电离层的密度和高度随季节，昼夜以及太阳的活 动而变化。 到了超短波和微波波段，地波的衰减更大，已无法利用。 同时，这个波段的电磁波一般不能被电离层折射返回地面， 它能穿过电离层，因此不能采用天波的传播方式。
超短波和微波只能在视距内沿直线传播，并能穿过电离层 到达外层空间(视距传播)，这种传播称为空间波。
1901年马可尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽 芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验，从此， 在自由空间中飞翔的电波替代了信鸽。
20世纪20年代初：短波通信
射频微波器件功分器
射频微波器件功分器
射频微波器件中的功分器（Power Divider）是一种用于将输入
信号分成两个或多个相等的输出信号的器件。
功分器常见于无线通信系统、雷达系统、微波链路中的功率分配和合并应用。
功分器的作用是将一路输入信号分成多路输出，每一路输出功率大致相等。
他们有很多不同的设计，其中一种常见的功分器是3dB分路器，它可以将输入功率均匀地分成两个输出功率。
常见的功分器包括1分2、1分3、1分4等。
它们通常由电子
器件如微带线、功分阵等构成，以实现信号的分配和合并。
功分器的工作原理基于电磁学和微波工程的原理，通过设计和优化器件的物理结构和电路布局，使其具有良好的分配和合并特性，尽量减少功率损耗和信号失真。
在实际应用中，功分器常常与其他无源或有源器件（如放大器、滤波器等）结合使用，以达到所需的功率分配和合并效果。
它们在无线通信系统中起到了至关重要的作用，提高了系统的传输效率和性能。
微波技术基础讲义7—功率分配器和定向耦合器
Z0 3 V1 V V2 V3 V Z0 Z0 3 4 2
微波技术基础
定向耦合器
定向耦合器种类
按传输线类型
按耦合方式
波导
同轴线
带状线
微带线
单孔耦合
多孔耦合
连续耦合
平行线耦合
输出方向
输出相位
按耦合强弱
同向耦合
反向耦合
90度定向
180度定向
强耦合
中等耦合
弱耦合
11
定向耦合器
定向耦合器举例
微波技术基础
（2）
定向耦合器
定向耦合器——工作参量
P 1 20 lg S 31 dB P3 S P3 方向性 D 10 lg 20 lg 31 dB P4 S 41 耦合度 C 10 lg 隔离度 I 10 lg P 1 20 lg S 14 P4
0 [S ] j 0
将S12与(III)式相乘、S34与(IV)式 相乘，并相减得
S34 0
S23 ( S12 2 S34 2 ) 0
令S14=S23=0,利用幺正性得
2 2 S12 S13 1 将第1列与第3列相乘、第4列 与第2列相乘得 2 2 S12 S24 1 * * （III） S S S 2 2 12 23 14 S 34 0 S13 S 34 1 * * 2 S S S S 2 14 12 34 23 0 （IV） S S 1 34 24
* S12 S13 0 * S21S23 0 S * S 0 31 32
S12 S23 S31 0 S21 S32 S13 1
微波技术发展及应用
微波技术发展及应用【摘要】微波技术是20-21世纪最重要的科学技术之一，微波技术应用广泛，从国防军事上的雷达技术到广播、卫星通信再到民用的微波炉，微波技术已经紧紧的融入每一个人的生活之中，微波技术正在成为尖端科学发展中不可或缺的现代技术。
本文主要是叙述了微波技术的发展起源以及它在各个领域中的应用，最后根据对微波技术这些年的发展情况，提出了微波技术的不足，以及展望了未来。
【关键词】微波技术；国防军事；国民；生活；发展情况1、微波的起源与发展微波的理论研究起步于1900年。
经过科学家几十年的不断的研究，二战时期成为微波技术蓬勃发展的时期，在那个时候国防军事领域，雷达，也就是无线电检测的概念和理论逐步发展，因为电磁波在波导中传输中表现出的优良特性，使得微波电真空振荡器、微波管、微波无线电的发展十分迅速。
在二战之后，微波技术的研究与应用逐渐从国防军事为主转变向民用工业领域过渡，其实最具有代表性的便是家用微波炉以及工业微波炉等一系列产品的推出。
人们快速的接受了这种产品，因为微波炉是一种快捷的、能量能够转化均匀的加热工具。
在设计微波炉时，通常使炉腔的边长为1/2微波导波波长的倍数，并且在金属板上涂覆非磁性材料，形成谐振腔。
微波经波导管输入炉腔内时，在腔壁内来回反射，每次传播都穿过和经过食物使食物加热，同时采取一定的措施使微波电场能量分布均匀。
微波加热的特点就是内加热，所需时间短，不依靠热传导，均匀受热，操作简单，安全无害，节约能源。
如今微波炉已经成为全世界各地广泛使用的食品加工器具。
2、微波的特点2.1 波长短微波是一种波长范围在1mm-1m的电磁波。
可细分为米波、分米波、厘米波、毫米波。
它的波长和频率如表格所示：微波具有似光性，如表格所知，波长很短，具有直线传播的性质。
根据似光性，制作出的天线系统具有良好的方向性，可以接收不同的波段。
这样，几十空间或地面发出的微弱回声也不担心接收不到，因此可以通过微波来确定该物体的方向和距离。
微波器件特的研究——微波功分器的研究
安徽建筑大学毕业设计 (论文)专业通信工程班级一班学生姓名邓双学号 11205090631课题微波器件特性的研究——微波功分器的研究指导教师吴东升2015年5月20日摘要本文介绍了等分威尔金森功分器的基本原理，给出了威尔金森功分器的设计过程，并介绍了ADS软件基本使用方法。
针对功率分配器的设计指标：特性阻抗为50Ω工作在900－1100MHz频段内，通带内各端口反射系数小于-20dB，通带内两输出端口间的隔离度小于-25dB，通带内传输损耗小于 3.1dB。
先进行威尔金森功分器原理图的设计，再用ADS软件进行原理图仿真。
采用理论计算的结果作为功分器参数时，功分器并没有达到所需的设计指标，所以还要对功分器的参数进行优化，最后进行功分器版图的生成和仿真。
关键词：微波威尔金森功分器 ADS 优化仿真AbstractThis paper introduces the basic principles of equal portions Wilkinson splitters, given the Wilkinson power divider was designed to process,and introduces the basic use ADS software method. The design specifications for the power div ider: characteristic impedance of 50Ω work within 900-1100MHz frequency band, the reflection coefficient of each port within the passband is less than -20dB, the isolation between two output ports in the passband is less than -25dB, the transmission loss in the passband less than 3.1dB. First conducts the power dividers Wilkinson schematic design, reoccupy ADS software simulation diagram, the conclusion of the theoretical conclusion result as parameters when power dividers power dividers did not reach the required design to index,so the power dividers various parameters were optimized. Finally, conducting the generation and Simulation of the territory of the power divider.Key words:Microwave Wilkinson Power Dividers ADS Optimization Simulation目录1 引言 01.1微波的概念及应用 (1)1.2微波的主要特性 (2)1.3功分器的概述............................. 错误!未定义书签。
射频功分器一分三的设计毕设论文
安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业通信工程班级08通信2班学生姓名刘静学号 ***********课题基于ADS的微波器件设计与仿真—— 1分3功分器的设计与仿真指导教师彭金花2012年6月摘要随着现代电子和通信技术的飞跃发展，信息交流越发频繁，各种各样电子电气设备已大大影响到各个领域的企业及家庭。
在微波通信领域，随着微波技术的发展，功分器作为一个重要的器件，其性能对系统有不可忽略的影响，因此其研制技术也需要不断的改进。
本文首先对功分器的基本理论、性能指标作了简单介绍，然后阐述了一个具体的一分三功分器的设计思路和过程，并给出了设计的电路结构、仿真结果、生成了相应的Layout图，最后制作了版图。
本文还用到了ADS和AutoCAD，在功分器的具体电路结构建模、仿真优化和版图的生成上如何应用，在设计过程中文中都作出了相应的说明。
关键词：功分器； ADS；仿真AbstractWith the leap development of the modern electronic and communication technology and the more and more frequent information exchange, various kinds of electrical and electronic equipments have greatly affected business and home in all domains. In the field of microwave communication, along with the development of microwave tec hnology, as a key device, the influence of the splitters’ performance to system can not be overlooked, so the development technology needs continuously improved.In this paper, the basic theory and the performance indicators of the splitters are simply introduced, and then the design idea and process of a specific 1 into 3 splitters are expatiated. The circuit structure, the simulation results and the Layout chart are also givn. Finally, the Territory is made. ADS and AutoCAD are also used in the design. How to use them in the specific circuit modeling, simulation, optimization and Territory formation are correspondingly described in the paper.Key words: splitters; ADS; simulation目录第一章引言 (1)1.1 微波技术简介 (1)1.1.1 微波的概念介绍 (1)1.1.2 微波的主要特性 (2)1.1.3 微波的一些应用 (2)1.2 功分器的概述 (3)1.2.1功分器设计背景 (3)1.2.2国内外研究现状 (4)第二章微带传输线理论 (6)2.1 微带传输线简介 (6)2.2 微带线参数的计算方法 (9)第三章功分器的基本理论 (10)3.1 功分器的分类情况 (10)3.2 常用的功率分配器间的区别 (10)3.3 功分器的基本原理 (10)3.3.1四分之一波长变换器 (10)3.3.2功分器的原理 (12)第四章功分器的设计 (18)4.1功分器性能参数介绍 (18)4.1.1输入驻波比 (18)4.1.2频率范围 (18)4.1.3承受功率 (18)4.1.4插入损耗 (18)4.1.5隔离度 (19)4.1.6 S参数 (19)4.2ADS软件的简介 (20)4.3完成指标 (20)4.4功分器的设计 (20)4.4.1.建立工程 (21)4.4.2 设计原理图 (21)4.4.3基本参数设置 (22)4.4 .4功分器原理图仿真 (24)4.4.5 功分器的电路参数的优化 (26)4.4.6功分器版图的生成 (28)4.4.7 功分器版图的仿真 (30)第五章总结 (32)参考文献 (34)基于ADS的微波器件设计与仿真—1分3功分器的设计与仿真电子信息工程学院通信工程专业 2008级通信2班刘静指导老师：彭金花第一章引言1.1 微波技术简介1.1.1 微波的概念介绍近年来,在无线电通信等应用中,不断使用越来越短的电磁波,如长波、中波、短波、超短波、微波、亚毫米波直到光波。
常用微波技术术语含义
常用微波器件/部件的技术指标及其基本含义一、振荡器概述：近年来，新材料新工艺的进展为微波振荡信号的产生、放大和合成提供了很好的条件。
微波固态振荡电路是通过谐振电路与微波固态器件的相互作用，把直流能量转换为射频能量的装置。
固态振荡器工作电压低、效率高、可靠性高、寿命长、体积小、重量轻，从而在雷达、通讯、电子对抗、仪器和测量等系统中得到广泛的应用。
有人形象比喻微波振荡器是微波系统的“心脏”，可见其在微波系统中的重要地位。
通常把振荡器分为两类：稳频振荡器、自由振荡器（含压控振荡器）等。
稳频振荡器又分为晶体稳频振荡器（晶振、晶振倍频链）、高Q腔稳频振荡器（同轴腔、波导腔、介质）、锁相稳频振荡器（环路锁相、注入锁相、取样锁相、谐波混频锁相）。
同一频率和功率的不同形式的振荡器的成本相差很大，在使用时应该合理选择振荡器的类型。
主要技术指标：1、工作频率范围：指满足各项技术指标的调谐频率范围。
用起止频率或中心频率和相对带宽来表示。
2、频率精确度：振荡器工作频率偏离标称频率的程度。
3、频率稳定度：长期稳定度：指振荡器的老化和元器件的性能变化以及环境条件改变导致的频率的慢变化。
常用一定时间内频率的相对变化来表示。
短期稳定度：与长期稳定度相比，在较小的时间间隔内考察频率源的稳定程度。
常用阿伦方差来表征，以△f/f/μs（或ms）为单位。
4、相位噪声：是短期稳定度的频域表示，它可以看成是各种类型的随机噪声信号对相位的调制作用。
从频域表现来看，频谱不再是一根离散的谱线，而带有一定的宽度。
通常用距离中心频率某频率处单位带宽内噪声能量与中心频率能量的比值来表示，以-dBc/Hz@KHz（或MHz）为单位。
5、杂散抑制：指与输出频率不相干的无用频率成分与载波电平的比值，用dBc表示。
有时也成为杂波抑制。
6、谐波抑制：指与输出频率相干的邻近基波的谐波成分与载波电平的比值，用dBc表示。
7、工作电压：指使振荡器满足各项技术指标时的正常工作电压。
北理工微波 第三章功分器&滤波器
微波谐振器微波定向耦合器 功率分配器微波滤波器3微波功率分配器¾在微波电路与系统中，通常需要把功率按一定比例分成两路在微波电路与系统中通常需要把功率按定比例分成两路或多路。
例如，天线阵列、多路放大器等。
需要用功率分配器反过来就是功率合成器器。
反过来就是功率合成器。
¾微波功率分配器是一个三端口器件。
(2)功分器(1)(3)¾需求：端口2、3的输出功率比可为任意指定值；¾各端口完全匹配，无反射；¾端口2与3相互隔离。
功率分配器的技术指标¾频率范围一分二：3dB ¾承受功率¾分配损耗理想状态下一分四：6dB ¾插入损耗out P i d A A A =−i j ¾隔离度¾10lg inj P A =驻波比T分支及其等效电路T分支的分析考虑并联T分支般情况下在T分支的接头不连续处存在¾考虑并联T分支。
一般情况下，在T分支的接头不连续处存在边缘场和高阶模，形成了能量储存，可以用集总电纳B来等效。
的输入线匹配应有¾为了使功分器与特性阻抗为Z 0的输入线匹配，应有111Y jB =++=120in j Z Z Z ¾选择输出线特性阻抗Z 1和Z 2，可以提供不同功率分配比例。
¾保证输入端口匹配并不难，但难以保证两个输出端口隔离，而且不可能每个端口都实现匹配而且不可能每个端口都实现匹配。
（无耗三端口网络不可能完全匹配）如果包含有耗元件三端口功分器就可以实现完全匹配¾如果包含有耗元件，三端口功分器就可以实现完全匹配，但不一定能保证两个输出端口隔离。
三端口的电阻功分器Wilkinson功率分配器¾T分支上加隔离电阻形成的。
可以进行任何比例的功率分配。
信号从端口1输入时，功¾信号从端口1输入时功率从端口2和端口3输出，只要设计得当，输出可按只要设计得当，输出可按一定比例分配，并保持电压同相，电阻R上无电流，不吸收功率。
第1章-射频微波工程基础介绍
第1章 射频/微波工程介绍 表1-1
第1章 射频/微波工程介绍
以上这些波段的划分并不是惟一的,还有其他许多 不同的划分方法,它们分别由不同的学术组织和政府机 构提出,甚至还在相同的名称代号下有不同的范围,因 此波段代号只是大致的频谱范围。其次,以上这些波段 的分界也并不严格,工作于分界线两边临近频率的系统 并没有质和量上的跃变,这些划分完全是人为的,仅是 一种助记符号。
电路,取得一个比较好的折中方案。
第1章 射频/微波工程介绍
1.3 射频/
1.3.1 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。它能够形象地 反映射频/微波工程的基本内容。这三方面既有独立特 性,又相互影响。三者的关系可以用图1-2表示。
第1章 射频/微波工程介绍
第1章 射频/微波工程介绍
1.2.2 射频/ 由上述基本特性可归纳出射频/微波与普通无线电相
比有以下优点: (1) 频带宽。可传输的信息量大。 (2) 分辨率高。连续波多普勒雷达的频偏大,成像更
清晰,反应更灵敏。 (3) 尺寸小。电路元件和天线体积小。 (4) 干扰小。不同设备相互干扰小。 (5) 速度快。数字系统的数据传输和信号处理速度
第1章 射频/微波工程介绍
(3) 导航系统： 微波着陆系统（MLS）,GPS,无线信标,防撞系统, 航空、 航海自动驾驶等。 (4) 遥感： 地球监测,污染监测,森林、 农田、 鱼汛监测,矿 藏、 沙漠、 海洋、 水资源监测,风、 雪、 冰、 凌监 测,城市发展和规划等。
第1章 射频/微波工程介绍
4. 射频/微波频带比普通的中波、 短波和超短波的 频带要宽几千倍以上,这就意味着射频/微波可以携带 的信息量要比普通无线电波可能携带的信息量大的多。 因此,现代生活中的移动通信、 多路通信、 图像传输、 卫星通信等设备全都使用射频/微波作为传送手段。 射频/微波信号还可提供相位信息、 极化信息、 多普勒频移信息等。这些特性可以被广泛应用于目标 探测、 目标特征分析、 遥测遥控、 遥感等领域。
一种一分三功分器的设计
电子技术• Electronic Technology78 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering率、不同特点的视频序列进行屏幕内容编码，获得了Q-learning 所需要的训练数据。
在训练数据上使用算法1学习了编码策略。
为了验证本文方案有效性，选取了另外五个不同的屏幕内容序列作为测试序列，然后将本文提出的编码方案与HM-16.18 SCM 8.7的参考测试软件中实现的编码方案进行了比较。
由于大小为64×64的编码单元编码模式选择较少，笔者只对大小为32×32，16×16的编码块应用了习得的编码策略。
表2中列出了不同视频序列的比较结果。
编码方案率失真性能的下降用 Bjøntegaard 增量速率（BD-rate ）来衡量，其中负值表示节省比特率，正值表示增加比特率。
编码复杂度通过节省编码时间的百分比来衡量。
从表2中可以看出，本文的编码算法在BD-rate 平均上升3.54%的情况下，平均上节约了10.52%的编码时间。
换句话说，在编码效率损失较小的情况下，有效得节约了编码时间。
6 结论为了能在计算资源受限的设备上进行需要搜索较多编码模式的屏幕内容视频编码，本文提出了一种基于Q-learning 的屏幕内容编码算法。
该算法将帧内编码模式的选择作为一个决策问题，利用Q-learning 强化学习对测试数据进行离线训练，获得的模型参数作为决策的依据，然后在编码器中使用该决策来减少需要搜索的屏幕内容帧内编码模式数目。
实验结果验证了本文方案的有效性。
参考文献[1]G.J. Sullivan, J. Ohm, Woo-Jin Han,T.Wiegand, Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard [J], IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2012, vol.22, no.12, pp.1649-1668.[2]Jizheng Xu, R. Joshi, R.A. Cohen,Overview of the Emerging HEVC Screen Content Coding Extension [J], IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2016, vol.26, no.1, pp.50-62.[3]S. Liu, X. Xu, S. Lei, K. Jou,O v e r v i e w o f H E V C e x t e n s i o n son screen content coding [J], APSIPA Transactions on Signal and Information Processing, 2015, vol.4, no.10.[4]金小娟,张培君,林涛,基于HEVC 屏幕图像编码的哈希表的优化算法[J].计算机工程与应用,2014,50(17).[5]Weijia Zhu, Wenpeng Ding, JizhengXu, Yunhui Shi, Baocai Yin, Hash-Based Block Matching for Screen Content Coding, IEEE Transactions on Multimedia, 2015, vol.17, no.7, pp.935-944.[6]Mengmeng Zhang, Yuhui Guo, HuihuiBai, Fast intra partition algorithm for HEVC screen content coding [C], IEEE Visual Communications and Image Processing Conference, pp.390-393, 7-10 Dec. 2014.作者简介徐媛媛（1983-），女，浙江省台州市人。
微波技术的发展与应用
微波技术的发展与应用微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。
微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。
19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其进行了研究。
但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。
20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展，1936年4月美国科学家South Worth用直径为12．5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，波导传输实验的成功激励了当时的研究者，因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。
战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效的能量传输设备，微波电真空振荡器及微波器件的发展十分迅速。
在1943年终于制造出了第一台微波雷达，工作波长在10cm。
在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。
第二次世界大战后，微波技术进一步迅速发展，不仅系统研究了微波技术的传输理论，而且向着多方面的应用发展，并且一直在不断地完善。
我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波技术的应用提供了先决条件。
20世纪80年代，我国开始生产微波炉，到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。
随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
一、微波的特性一是似光性。
微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样。
微波通信系统发射机技术的发展与应用研究
微波通信系统发射机技术的发展与应用研究随着无线通信技术的快速发展，微波通信系统作为其重要组成部分，也得到了广泛应用。
微波通信系统的发射机技术起着至关重要的作用，是实现信号传输的关键环节。
本文将从微波通信系统发射机技术的发展历程、技术特点以及应用研究等方面进行阐述。
一、微波通信系统发射机技术的发展历程微波通信系统发射机技术的发展可以追溯到二十世纪初期，当时的无线电通信技术处于起步阶段，主要采用的是调制解调技术。
随着二战的爆发，微波通信技术得到了极大的推动，主要应用于军事通信中。
在20世纪50年代，随着半导体技术的发展和微波管的出现，微波通信系统发射机技术得到了显著的改进。
到了20世纪60年代，微波通信系统发射机技术进一步发展，主要体现在设备的小型化和功率的增加。
这一时期，开关功放技术的出现，提高了微波通信设备的可靠性和工作效率。
20世纪70年代，微波通信系统发射机技术进一步拓展，主要表现在频率的增加和设备功能的丰富化。
80年代以后，随着集成电路技术的不断进步，微波通信系统发射机技术得到了更大的突破，主要体现在功耗的降低和成本的压缩。
二、微波通信系统发射机技术的特点微波通信系统发射机技术具有如下特点：1. 宽带性能。
微波通信系统发射机能够实现宽带通信，提供更高的传输速率和更大的传输容量。
2. 高可靠性。
微波通信系统发射机设备采用的是高可靠性的器件和材料，能够在恶劣环境下稳定工作，具有较长的寿命。
3. 高功率输出。
微波通信系统发射机具备高功率输出的能力，能够以较大的功率将信号传输到目标地点，扩大通信覆盖范围。
4. 高效能。
微波通信系统发射机采用的是高效能的放大器和调制技术，能够在一定功率输出的前提下，降低功耗，提高工作效率。
三、微波通信系统发射机技术的应用研究微波通信系统发射机技术的应用研究主要集中在以下几个方面：1. 通信系统的应用。
随着移动通信技术的快速发展，微波通信系统发射机技术得到了广泛应用。
威尔金森功分器总结
Wilkinson 功分器
总结人：林毅 时间：20150908 摘要： 本文试图弄清楚威尔金森功分器的理论及设计结构。 前言部分介绍了威尔金森功分器的设计原理及技术指标的定义。 正文部分分别利用 ADS 和 CST 仿真了威尔金森功分器的结构。 一、前言 1. 什么是威尔金森功分器 功率分配器是将单路输入信号功率分成若干路输出的一种微波元件，属于微波多端口网络。功分器 可分为二进制和累进制等，功率可以是等分的，也可以是不等分的。二进制功分器在实际中应用比较多， 而 Wilkinson 功分器就是一种常见的二进制功分器。 单节变换的 Wilkinson 功分器工作频带较窄， 在中心频率时性能较好， 在频带边缘往往输入驻波比较 差。由于单节λ/4 阻抗变换器工作带宽为窄带，不能实现宽带功分器，因此常常采用多节阻抗变换器相级 联的方式来展宽工作频带。在多节阶梯式阻抗变换器中，若各阻抗阶梯所产生的反射波彼此抵消，便可以 使匹配的频带得以展宽。通常选择的枝节数越多，功分器的工作频带越宽，但是尺寸也越大，传输线的损 耗也会增加，所以选择合适的枝节数是关键。 二等分功分器是三端口网络，由于普通的无耗互易三端口网络不可能达到完全匹配，且输出端口间 无隔离，而工程上对端口之间的隔离要求较高，因此采用混合型的功率分配器，即威尔金森型(Wilkinson) 功分器。 Wilkinson 功率分配器有三端口网络构成，如下图 1 所示：
3）
4）
5）画出原理图如下：
6) 原理图的仿真：通过添加 S 参数求解器 SP。对 SP 的设置如下所示：
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微波技术与功分器
10电子科学与技术
10205070218
沈培新
微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波，因为它的波长与长波、中波与短波相比来说，要“微小”得多，所以它也就得名为“微波”了。
微波有着不同于其他波段的重要特点，它自被人类发现以来，就不断地得到发展和应用。
19世纪末，人们已经知道了超高频的许多特性，赫兹用火花振荡得到了微波信号，并对其进行了研究。
但赫兹本人并没有想到将这种电磁波用于通信，他的实验仅证实了麦克斯韦的一个预言──电磁波的存在。
20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展，1936年4月美国科学家South Worth用直径为12．5cm青铜管将9cm的电磁波传输了260m远，波导传输实验的成功激励了当时的研究者，因为它证实了麦克斯韦的另一个预言──电磁波可以在空心的金属管中传输，因此在第二次世界大战中微波技术的应用就成了一个热门的课题。
战争的需要，促进了微波技术的发展，而电磁波在波导中传输的成功，又提供了一个有效的能量传输设备，微波电真空振荡器及微波器件的发展十分迅速。
在1943年终于制造出了第一台微波雷达，工作波长在10cm。
在第二次世界大战期间，由于迫切需要能够对敌机及舰船进行探测定位的高分辨率雷达，大大促进了微波技术的发展。
第二次世界大战后，微波技术进一步迅速发展，不仅系统研究了微波技术的传输理论，而且向着多方面的应用发展，并且一直在不断地完善。
我国开始研究和利用微波技术是在20世纪70年代初期，首先是在连续微波磁控管的研制方面取得重大进展，特别是大功率磁控管的研制成功，为微波技术的应用提供了先决条件。
20世纪80年代，我国开始生产微波炉，到目前为止，已经发展有家用微波炉、工业微波炉等系列产品，产品质量接近或达到世界先进水平。
随着科学技术的迅猛发展，微波技术的研究向着更高频段──毫米波段和亚毫米波段发展。
一、微波的特性
一是似光性。
微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样。
同时微波传播的特性也和几何光学相似，能像光线一样地直线传播和容易集中，即具有似光性。
这样利用微波就可以获得方向性好、体积小的天线设备，用于接收地面上或宇宙空间中各种物体反射回来的微弱信号，从而确定该物体的方位和距离，这就是雷达导航技术的基础。
二是穿透性。
微波照射于介质物体时，能深入该物体内部的特性称为穿透性。
例如微波是射频波谱中惟一能穿透电离层的电磁波（光波除外）。
因而成为人类外层空间的“宇宙窗口”；微波能穿透生物体，成为医学透热疗法的重要手段；毫米波还能穿透等离子体，是远程导弹和航天器重返大气层时实现通信和末端制导的重要手段。
三是信息性。
微波波段的信息容量是非常巨大的，即使是很小的相对带宽，其可用的频带也是很宽的，可达数百甚至上千兆赫。
所以现代多路通信系统，包括卫星通信系统，几乎无例外地都是工作在微波波段。
此外，微波信号还可提供相位信息、极化信息、多普勒频率信息。
这在目标探测、遥感、目标特征分析等应用中是十分重要的。
四是非电离性。
微波的量子能量不够大，因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键，所以微波和物体之间的作用是非电离的。
而由物理学可知，分子、原子和原子核在外加电磁场的周期力作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围，因此微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段
二：在生活中的应用：
在工农业上用作加热、干燥；
在化学工业中催使化学反应；
在科研中激发等离子体等。
家用微波炉就是微波能应用的一个典型例子。
越洋电话、电信也是经过卫星送出讯号，所用的都是微波。
现在几乎每个人都在拨打手机，就是微波在帮我们服务。
微波能的医学应用，在世界范围内正迅速发展中，在日本国每年一次全国研讨会，除了在手术中应用外，正在进行粉碎胆石及尿石的探索，针对胆管癌的动物实验已见报导，俄罗斯声称已研制成可应用的微波刀
三：功分器
功分器全称功率分配器，英文名Power divider，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。
一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。
功分器按输出通常分为一分二（一个输入两个输出）、一分三（一个输入三个输出）等。
功分器的主要技术参数有功率损耗（包括插入损耗、分配损耗和反射损耗）、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等。
系列：1、400MHz-500MHz频率段二、三功分器，应用于一般无线电通讯、铁路通信以及450MHz无线本地环路系统。
2、800MHz-2500MHz频率段二、三、四微带系列功分器，应用于GSM/CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。
3、800MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于GSM/CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。
4、1700MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于PHS/WLAN室内覆盖工程。
5、800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz频率段小体积设备内使用的微带二、三功分器。
下面对几种常见的微带功分器进行分析与对比：
一、微带分支线定向耦合器
微带分支线定向耦合器的结构如图1所示，它由两根平行导带组成，通过两条分支导带实现耦合，分支导带的长度及其间隔均为四分之一线上波长。
理想情况下端口1输入无反射，输入的功率由2、3端口输出，端口4无输出，即1、4端口相互隔离。
由微波理论中的奇偶模分析法可以计算出，对于功率平分的情况，分支导带的特性阻抗与输入输出线相同，而平行导带的特性阻抗为输入输出线的
1/，S12与S13有π/2的相位差。
微带分支线电桥主要用作微带平衡混频器，
功分器类型性能频带输出隔离同相输出输出损耗结构分支线定向耦合器窄有否大（路径长了）简单
wilkinson功分器宽有是小简单，有集总参数元件
双线二分线宽没有是？简单。