一个具有1-6功分比的威尔金森功率分配器的设计
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(a)理想的S参数(ADS)
(b) EM仿真(HFSS)
(c)测量得到的S参数
(d)测量得到的相位差
图-7提出的1:6威尔金森分配器的预测与实测结果图
V.结论
用一个简单的矩形DGS可以实现具有 特性阻抗的微带线，且一个1:6功分比的威尔金森功率分配器设计和测量采用了DGS线。核查程序为207特点阻抗也进行了描述。1:6分配器测量结果很出色所预计的那样，因此其预测和测量之间获得了一个良好的协议。
(1)
(2)
(3)
III.1:6分配器的设计和制造
图-5显示了提出的1:6威尔金森分配器，为了方便测量其 和 的设计已转化为 。在图-2所示的简单DGS是插在这里。
图-6显示了制造的1:6分配器的顶部和底部平面，使用了上述的微波基板分压器。尽管1:6威尔金森分配器的确切 是 ，要连接 片电阻器，因为它并不总是能提供所有任意电阻值。然而 的轻微偏差不会导致任何关键的最后结果。
一个具有1:6功分比的威尔金森功率分配器的设计
(---------------翻译的外文文献——作业------------------)
姓名：罗泰尔
学号：20089010
班级：0510801
摘要
现在人们提出了制造一个于1:6功率分配比的威尔金森功率分配器的建议。提出的1:6功分比的功率分配器有特性阻抗 的微带线通过一个简单的矩形陷地结构（DGS）。取而代之的是以前的河曲形DGS，建议的矩形形DGS生产的传输线有高得多的特性阻抗，因为下降了其等效电容以及增加了其电感。 特性阻抗微带线的分析验证程序。测得的结果表明提出的1:6功分比威尔金森分频器有一个好的协议与预测的优异性能。
图-3 DGS线测得的S参数。
图-3显示“DGS线”S参数的测量，如图-2所示。DGS线的有效长度被选定在中心频率1.5GHz( )为四分之一波长。为了得到 的参数 必须在频率 处对-1.01dB。
图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。
由图-4和式（1）〜（3）可确切地证明 微带线的核查程序。图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。当 时，反射系数（ ）的幅度为最大的，且其值可以从 使用Leabharlann Baidu式（1）来计算。一旦 是已知的，用公式（2）可以计算出 。最后， ，DGS线的特性阻抗值计算出为
参考文献
[1] E. J. Wilkinson, “An N-way hybrid power divider,”IRE Trans.Microwave Theory Tech., vol. 8, pp. 116-118, Jan. 1960.
[2] D.M. Pozar,Microwave Engineering, Second edition,pp. 367 ~ 368, John Wiely and Sons, Inc., New York,1998.
在以前的研究中，设计一个具有1:4功分比的威尔金森分配器采用了一个 微带线蜿蜒形DGS[3]。然而，虽然由于河曲的形状对等效电感具有大大的提高了，但是由DGS优化的有效电容元件补充也是不能忽略的。这创造了另一个约束地实现有 左右DGS的高阻抗微带线。
表-1一个1：N功率分配器的特性阻抗和电阻值
N
1
50
曲折形DGS模式[3]给出了一个更大的等效电感（L），所以变现了微带线的特性阻抗 能够达到 。然而，以前的DGS结构的等效电容不应该被忽视，因此，使高阻抗范围限制在 左右。
在这项研究中，通过一个矩形DGS模式以减少等效电容和提高特性阻抗的限制，实现增加至 最后，一个以1:6功分比且具有 微带线的威尔金森分配器的测量和捏造是可实现的。
II.具有高于 的高阻抗DGS微带线
图-1是具有两个端口的威尔金森功率分配器的原理图。如果功分比为 ， 应该是一个非常高的阻抗。对于微带线的情况下而言，高阻抗有时几乎是实现不了的。
表-1给出了以N = 1到n = 6时 的要求。当N等于6，需要具有 的微带线。
图-1具有1：N功分比的威尔金森功率分配器原理图。
70.7
70.7
100.0
50.0
50.0
2
50
51.5
103.0
106.1
35.4
70.7
3
50
43.9
131.6
115.5
28.9
86.6
4
50
39.5
158.1
125.0
25.0
100.0
5
50
36.6
183.1
134.2
22.4
111.8
6
50
34.5
207.0
142.9
20.4
122.5
为了增加可实现的特性阻抗高达 与更高，必须提高其等效电感分量(L)更大，或大幅减少其等效电容分量(C)。但前者增加感性元件采用蜿蜒形或其他复杂形状的DGS将满足电感饱和，导致在实践中，共同提高电容。在这项研究中，一个简单的矩形DGS是用来大幅减少的电容元件，实现高阻抗微带线高于 。
图-2具有 微带线的矩形DGS。
图-2显示了个简单的矩形DGS（“DGS线”）微带线，将被采用于来实现提出的1:6分配器。
微带线的基板具有31mm的厚度和2.2的介电常数。 和 是DGS在地平面上的尺寸， 是微带线在顶面上的宽度。 、 和 分别是22mm、12mm和0.4mm。
当矩形DGS是插在地平面上，有效增量的电感像在[3]与[4]已讨论地增加，以及许多其他研究结果，而其有效电容非常小。其原因在于没有紧密的结点，因而在微带线DGS沿端就出现增量电容。因此，获得了非常高的阻抗值。据安捷伦科技公司的LINECALC，当微带线的宽度为0.4 mm时相应的特性阻抗仅为 。此外，应该指出的是 标准微带线的宽度是0.06mm。
图-5提出的1:6威尔金森分配器的布局
图-6编造的1:6威尔金森分配器图
IV.测量
图-7(a)和(b)显示提出的1:6威尔金森分配器其S参数的计算和测量。应该指出，图-7(a)是一种理想的结果，因为它预测结果是使用了安捷伦的先进设计系统(ADS)提供的理想传输线元素。
即使一些微小差异是存在的，但是测量得到的S参数显示优异的性能，能匹配1:6功分比的功率分配器，功率匹配与隔离都好。据我们所知，对于一个具有功分比N 5的1:N威尔金森功率分配器而言，这是第一次的优化实施。
I.引言
威尔金森功率分配器是使用最广泛的高频元件之一。它是一种与无损的3dB分压器非常相似，但有一个额外的组件。标准的两个端口威尔金森分压器具有平等的功分比，有可以完全分配功率的特点[1]。然而，具有 功分比的分配器需要有特性阻抗非常高的传输线[2]。如，对于N = 2和N= 3的情况下分别需要 和 的输电线路。这是一个很严重实现的问题，因为对于标准的微带传输线的情况下，普遍接受的阻抗限制，能实现大约 为了解决这个问题，以前制造曲折形DGS的目的是要增加特性阻抗，实现了1:4功分比的分配器[3]。
[3] J.-S. Lim, S.-W. Lee, C.-S. Kim, J.-S. Park, D. Ahn,and S. Nam, "A 4:1 Unequal Wilkinson PowerDivider,"IEEE Microwave and Wireless ComponentsLetters, vol. 11, no. 3, pp. 124 - 126, Mar. 2001.
(b) EM仿真(HFSS)
(c)测量得到的S参数
(d)测量得到的相位差
图-7提出的1:6威尔金森分配器的预测与实测结果图
V.结论
用一个简单的矩形DGS可以实现具有 特性阻抗的微带线，且一个1:6功分比的威尔金森功率分配器设计和测量采用了DGS线。核查程序为207特点阻抗也进行了描述。1:6分配器测量结果很出色所预计的那样，因此其预测和测量之间获得了一个良好的协议。
(1)
(2)
(3)
III.1:6分配器的设计和制造
图-5显示了提出的1:6威尔金森分配器，为了方便测量其 和 的设计已转化为 。在图-2所示的简单DGS是插在这里。
图-6显示了制造的1:6分配器的顶部和底部平面，使用了上述的微波基板分压器。尽管1:6威尔金森分配器的确切 是 ，要连接 片电阻器，因为它并不总是能提供所有任意电阻值。然而 的轻微偏差不会导致任何关键的最后结果。
一个具有1:6功分比的威尔金森功率分配器的设计
(---------------翻译的外文文献——作业------------------)
姓名：罗泰尔
学号：20089010
班级：0510801
摘要
现在人们提出了制造一个于1:6功率分配比的威尔金森功率分配器的建议。提出的1:6功分比的功率分配器有特性阻抗 的微带线通过一个简单的矩形陷地结构（DGS）。取而代之的是以前的河曲形DGS，建议的矩形形DGS生产的传输线有高得多的特性阻抗，因为下降了其等效电容以及增加了其电感。 特性阻抗微带线的分析验证程序。测得的结果表明提出的1:6功分比威尔金森分频器有一个好的协议与预测的优异性能。
图-3 DGS线测得的S参数。
图-3显示“DGS线”S参数的测量，如图-2所示。DGS线的有效长度被选定在中心频率1.5GHz( )为四分之一波长。为了得到 的参数 必须在频率 处对-1.01dB。
图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。
由图-4和式（1）〜（3）可确切地证明 微带线的核查程序。图-4简化的模型，以确定DGS线的特性阻抗（ ）。当 时，反射系数（ ）的幅度为最大的，且其值可以从 使用Leabharlann Baidu式（1）来计算。一旦 是已知的，用公式（2）可以计算出 。最后， ，DGS线的特性阻抗值计算出为
参考文献
[1] E. J. Wilkinson, “An N-way hybrid power divider,”IRE Trans.Microwave Theory Tech., vol. 8, pp. 116-118, Jan. 1960.
[2] D.M. Pozar,Microwave Engineering, Second edition,pp. 367 ~ 368, John Wiely and Sons, Inc., New York,1998.
在以前的研究中，设计一个具有1:4功分比的威尔金森分配器采用了一个 微带线蜿蜒形DGS[3]。然而，虽然由于河曲的形状对等效电感具有大大的提高了，但是由DGS优化的有效电容元件补充也是不能忽略的。这创造了另一个约束地实现有 左右DGS的高阻抗微带线。
表-1一个1：N功率分配器的特性阻抗和电阻值
N
1
50
曲折形DGS模式[3]给出了一个更大的等效电感（L），所以变现了微带线的特性阻抗 能够达到 。然而，以前的DGS结构的等效电容不应该被忽视，因此，使高阻抗范围限制在 左右。
在这项研究中，通过一个矩形DGS模式以减少等效电容和提高特性阻抗的限制，实现增加至 最后，一个以1:6功分比且具有 微带线的威尔金森分配器的测量和捏造是可实现的。
II.具有高于 的高阻抗DGS微带线
图-1是具有两个端口的威尔金森功率分配器的原理图。如果功分比为 ， 应该是一个非常高的阻抗。对于微带线的情况下而言，高阻抗有时几乎是实现不了的。
表-1给出了以N = 1到n = 6时 的要求。当N等于6，需要具有 的微带线。
图-1具有1：N功分比的威尔金森功率分配器原理图。
70.7
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为了增加可实现的特性阻抗高达 与更高，必须提高其等效电感分量(L)更大，或大幅减少其等效电容分量(C)。但前者增加感性元件采用蜿蜒形或其他复杂形状的DGS将满足电感饱和，导致在实践中，共同提高电容。在这项研究中，一个简单的矩形DGS是用来大幅减少的电容元件，实现高阻抗微带线高于 。
图-2具有 微带线的矩形DGS。
图-2显示了个简单的矩形DGS（“DGS线”）微带线，将被采用于来实现提出的1:6分配器。
微带线的基板具有31mm的厚度和2.2的介电常数。 和 是DGS在地平面上的尺寸， 是微带线在顶面上的宽度。 、 和 分别是22mm、12mm和0.4mm。
当矩形DGS是插在地平面上，有效增量的电感像在[3]与[4]已讨论地增加，以及许多其他研究结果，而其有效电容非常小。其原因在于没有紧密的结点，因而在微带线DGS沿端就出现增量电容。因此，获得了非常高的阻抗值。据安捷伦科技公司的LINECALC，当微带线的宽度为0.4 mm时相应的特性阻抗仅为 。此外，应该指出的是 标准微带线的宽度是0.06mm。
图-5提出的1:6威尔金森分配器的布局
图-6编造的1:6威尔金森分配器图
IV.测量
图-7(a)和(b)显示提出的1:6威尔金森分配器其S参数的计算和测量。应该指出，图-7(a)是一种理想的结果，因为它预测结果是使用了安捷伦的先进设计系统(ADS)提供的理想传输线元素。
即使一些微小差异是存在的，但是测量得到的S参数显示优异的性能，能匹配1:6功分比的功率分配器，功率匹配与隔离都好。据我们所知，对于一个具有功分比N 5的1:N威尔金森功率分配器而言，这是第一次的优化实施。
I.引言
威尔金森功率分配器是使用最广泛的高频元件之一。它是一种与无损的3dB分压器非常相似，但有一个额外的组件。标准的两个端口威尔金森分压器具有平等的功分比，有可以完全分配功率的特点[1]。然而，具有 功分比的分配器需要有特性阻抗非常高的传输线[2]。如，对于N = 2和N= 3的情况下分别需要 和 的输电线路。这是一个很严重实现的问题，因为对于标准的微带传输线的情况下，普遍接受的阻抗限制，能实现大约 为了解决这个问题，以前制造曲折形DGS的目的是要增加特性阻抗，实现了1:4功分比的分配器[3]。
[3] J.-S. Lim, S.-W. Lee, C.-S. Kim, J.-S. Park, D. Ahn,and S. Nam, "A 4:1 Unequal Wilkinson PowerDivider,"IEEE Microwave and Wireless ComponentsLetters, vol. 11, no. 3, pp. 124 - 126, Mar. 2001.