微带功率分配器--微带阻抗及隔离电阻值
一种微带结构的新型不等分功分器设计
一种微带结构的新型不等分功分器设计作者：傅世强周阳房少军来源：《现代电子技术》2013年第04期摘要：为了满足天线阵波束赋形对各单元天线输入功率不等分配的要求，基于Wilkinson 功率分配器设计理论，详细推导并给出了任意功分比情况下隔离电阻的计算公式，补充了目前参考资料中对于直接多路输出功分器的设计指导。
通过引入二分之一波长微带传输线，提出了一种微带结构的新型不等分功率分配器的设计方法。
基于此方法，实现了一款应用于海事卫星通信天线阵馈电网络的功分比为1∶2∶1的三路不等分功分器。
仿真和实测结果表明，功分器在工作频带范围内具有良好的性能指标。
关键词：不等分功分器；隔离电阻；天线阵波束赋形；海事卫星通信中图分类号： TN626⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）04⁃0154⁃030 引言在无线通信系统中，功率分配器（简称功分器）有着非常广泛的应用，例如它是相控阵雷达天线中的一个重要组件[1]。
近年来，对功分器的研究不断深入，尤其对等功分的研究较多[2⁃4]。
随着技术的发展，对不等分功分器的研究也凸显意义，尤其对天线阵波束赋形，不等功分馈电可以有效抑制天线副瓣电平过大。
目前，不等分功分器两路输出的设计居多[5]，而对于多路输出的设计，参考文献较少且大部分是基于两路结构。
文献[6]介绍了一种树状拓扑结构的设计方法，利用Wilkinson功分器将输入信号等分，然后将等分的信号分别再次等分，形成4路等幅同相的信号，最后将分属不同组的相邻两路信号合并，实现了1∶2∶1的功率分配。
这种设计原理简单，但是电路结构尺寸较大，不够紧凑。
文献[7]虽然实现了直接多路输出，但考虑到物理结构的可实现性，只焊接了两个贴片电阻，导致无法完全实现各支路间的两两隔离，存在其中的两条支路隔离度差的问题。
另外，对于直接任意比例多路输出的功分器，目前的参考资料[5，8]没有给出详细的设计指导，比如无法找到隔离电阻的计算公式。
功分器有微带（Wilkinson）和腔体（电抗）两种
功分器有微带（Wilkinson）和腔体（电抗）两种功分器在无线分布系统中有广泛应用，它可以将基站的发射信号（Tx）分配成多路送到多个天线，同时可以将天线接收到的信号（Rx）返回基站接收机。
典型的二路功分器有微带（Wilkinson）和腔体（电抗）两种，二者各有优点，本说明阐述二者的区别电抗功分器和Wilkinson功分器的特点：电抗功分器一般为同轴结构，它将输入的50Ω阻抗变换为25Ω（使用内外导体的不同比率），25Ω阻抗可以与两个输出50Ω的并联阻抗良好匹配。
Wilkinson功分器通常用微带结构设计，由一对1/4波长阻抗为70.7Ω的带状线组成，输出端口之间串联一个100Ω的电阻。
2. 端口1（Port 1）输入的Tx信号:在腔体功分器中, Port 1 的输入信号变换为25Ω，可以与输出口Port 2（50Ω）和Port 3（50Ω）的并联阻抗良好地匹配，使输入端口具有良好的驻波VSWR。
在微带功分器中，信号平均分成等幅同相的两路 Port 2 和 3。
因为在电阻的两端电压相同，没有电流通过电阻。
1/4波长线的特性阻抗是70.7Ω（√2*50），当Port 2 和 3接50Ω负载时，输入端具有良好的驻波VSWR。
3. 端口2（ Port 2）输入的Rx信号:在腔体功分器中，Port 2 的输入信号是失配的，25%的信号会被反射掉， 25%的信号将传到输出口Port 3，50%将直接送到Port 1，等效为Rx信号损耗3 dB。
在微带功分器中，Port 2的信号是50Ω匹配的，但功率被负载电阻和Port 1平均分配。
电阻的作用是Ports 2 和 3的退耦，但同时对Rx信号有50%（3 dB）损耗。
4. 插损是无线分布系统设计的天敌腔体功分器内导体的材料用黄铜，表面镀银，外壳用铜或铝，用空气介质，可以认为是损耗最小的传输线（除超导），损耗通常为0.05 dB或更小，但通常标为0.1 dB，因为要测试这么小的插损非常困难。
微带功率分配器--微带阻抗及隔离电阻值
设计资料微带功率分配器设计方法1. 功率分配器论述：1.1 定义：功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。
1.2 分类：1.2.1功率分配器按路数分为：2路、3路和4路及通过它们级联形成的多路功率分配器。
1.2.2功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。
1.2.2根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。
1.2.3根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。
1.3 概述：常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。
微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配F面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。
2.设计原理：2.1分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。
下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。
传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。
图1：一分二功分器示意图在现有的通信系统中，终端负载均为50 Q,也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Q。
如上图匹配网络，从输入端口看Z in 二Z o =50"，而Z in 二Z ini〃Z in2 =50^，且是等分的，所以Z ini = Z jn2 , ①处Z ini、②处Z. 2的输入阻抗应为100Q，这样由①、②处到输出终端50Q 需要通过阻抗变换来实现匹配。
第三章 微带线功率分配器
R=2Z0 =100
3.5 微带线三端口功率分配器
宽带微带线wilkinson 功率分配器
微带Wilkinson 功率分配器相于阻抗 变换器
Z1
Z2
//
Z3
K 1 K
2
Z0
Z01 Z02 // Z03
K
K 2
Z 1
0
显然：Z01 Z0 Z1来自单级微带Wilkinson 功率分配器带宽一般为30%左右， 可增加“阻抗变换级”段级数获得宽带性能
3.5 微带线功率分配器
功率分配比与支路阻抗的关系
• Zin2 和 Zin3为在(1)处分别向支路(1)(2)和支路(1)-(3)的输入阻抗：
Zin2 V1
Zin 2 Z022
Z2 ，Zin3
Z
2 03
Z3
Zin3
• 在(1)处分别流向支路(1)-(2)和支路(1)-(3)的功 率比值：
V2
Z2
1
5
Z03 Z0 (1 K 2 )4 K 4
1
R KZ0 K Z0
3.5 微带线三端口功率分配器
作业：
采用输入端增加四分之一波长段的方式，设计
一个宽带二等分功分器，f=10GHz，输入输出阻抗
50 Ω ， 基 片 相 对 介 电 常 数 r=2.2 ， 厚 度 为 0.254mm
，金属(Cu)层厚度为0.017mm，画出结构示意图， 示意图中需简要考虑对不连续性的修正。
• Output connectors are shown connected to the splines in an “in line ” manner
3.5 微带线功率分配器
微带Wilkinson 功分器
微波射频学习笔记11.Wilkinson功率分配器
威尔金森功分器一、3dB功分器的结构组成3dB即等分一分二功分器；其电路结构如下图：①输入线，阻抗Z0；②两路阻抗√2*Z0的1/4波长阻抗变换线；③2*Z0隔离电阻；④两路输出线，阻抗Z0。
（3dB代表功率降低一半，参考前面博客内容）比如阻抗Z0=50Ω：1.输入输出阻抗Z0均为50Ω，与外接设备均匹配；2.1/4波长变换线阻抗70.7Ω；3.隔离电阻R=100Ω；4.从输出端口往输入端口看，依然是匹配的，所以此功分可作为合路器使用。
注：为什么1/4波长线阻抗√2*Z0?为什么隔离电阻2*Z0，为什么有隔离电阻？搜奇偶模分析，朕看不懂，遂pass。
只知道：①输出匹配时，没有功率消耗在电阻上（隔离电阻两端信号等幅等相，无压差，不过信号）；②输出匹配时，输出端口反射的功率会消耗在电阻上，所以输出端口是相互隔离的。
总结：Wilkinson功分器多为微带线和带状线结构，它解决了T型结功分器不能全端口匹配和没有隔离的缺点，但是因为隔离电阻承受功率受限；同时单节功分器带宽不宽，一般采用多节结构。
二、不等分2路功分器若输入端口功率为P1，输出端口功率分别为P2、P3，设P3/P2=K2。
Z3 = Z0*√（（1+K2）/K3）Z2 = K2*Z3 = Z0*√K（1+K2）R=Z0（K+1/K）三、多路Wilkinson功分器当N≥3时，隔离电阻需要跨接，制作比较困难，如下图：①所以一般多路功分器是在一分二的基础上在分二等等...②另外一分三，可以在不等分一分二的基础上，在等分二；③还有当所需路数为奇数时，也可以选择偶数路然后负载堵上一路，懂我意思吧?...四、多节Wilkinson二功分器根据通带起始频率f1和终止频率f2，查表得各节阻抗和隔离电阻值，如下：将上图翻译成人话，就是这个：二等分多节功分器阻抗值和隔离电阻值表其中，特征阻抗值和隔离电阻值为解除归一化处理的实际值，取到小数点后两位；隔离电阻值取整数，因为贴片电阻值都有固定值，所以仿真时，需要就近选择，市面上不需要定制的阻值如下：1 , 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.5 , 1.6 ，1.8 ，2，2.2 ，2.4，2.7 ，3，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1。
无源器件指标
功率容量Max.Power
100W
雷电保护Lighting Protection
直流接地Dc Ground
接头类型Connector
N型阴头
尺寸-mm Dimension
400×225×36
重量-g weight
600
天线罩材料Radome Material
改进型PVC Improved PVC
400 g
660g
850
4、腔体定向耦合器指标
类型Type
05
07
10
15
20
25
30
用途Application
GSM、CDMA、UMTS覆盖系统
频率范围（MHz）
Frequency Range
800-2500
输入驻波Input VSWR
≤1.3
承载功率Power (W)
50
耦合度Coupling(dB)
产品型号 Type (HIG-DCXX-800/2500)
05
10
15
20
25
30
用 途 Application
GSM、CDMA和UMTS室内分布系统
频率范围 Frequency Range
800～2500 MHz
插入损耗 Coupling Loss
≤2.2dB
≤1.5dB
≤1.0dB
≤0.5dB
≤0.5dB
≤1.2
接头类型 Connector
N型/SMA阴头 N or SMA Female
承载功率 Max Power
50 W
工作温度 Temperature
-30℃～60℃
相对湿度 Humidity
Wilkinson功率分配器设计报告
Wilkinson功率分配器设计报告一、设计指标要求工作频率0.9-1.1GHz；中心频率1GHz；通带内端口反射系数小于-10db；端口2和端口3之间的隔离度小于-10db；端口1和端口2的传输损耗小于3.1db。
二、功率分配器概述1.功率分配器定义功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件(也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器)，可以等效为将输入功率分成相等或不相等的几路输出功率的一种多端口微波网络。
2.功率分配器分类及比较●功率分配器按路数分为：2 路、3 路和4 路及通过它们级联形成的多路功率分配器。
●功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。
●根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。
●根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。
常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。
微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。
3.功率分配器基本原理根据设计要求，结合以上对各种类型功率分配器的比较，我选择Wilkinson功率分配器结构进行设计。
Wilkinson功率分配器是三端口网络，它的微带结构如图1 Wilkinson功率分配器微带结构所示。
其输入端口传输线特性阻抗为Z0，两段分支线的长度为λ/4，特性阻抗都是√2Z0，两个终端的负载阻抗为Z0。
图 1 Wilkinson功率分配器微带结构此三端口网络的散射参量为[S]=10j jj00j00]因为S11=S22=S33=0，所以理想情况下在中心频率它的3个端口完全匹配。
一种s波段微带型wilkinson功分器的设计
电子技术• Electronic Technology一种S 波段微带型Wilkinson 功分器的设计文/艾伟利摘要本文设计了一种工作于2.7 GHz ~ 2. 9GHz 的 Wilkison 功 分 器，使用仿真软件ADS 和HFSS 进 行了仿真验证和参数调整。
针对 Wilkison 功分器输入端连接点不 连续性造成的阻抗不匹配问题， 设计了在连接点处增加矩形导带 的优化方法，输入端的回波损耗 降低了 3dB 以上。
仿真结果表明， 设计的功分器达到了设计要求。
表1：功分器仿真得到的数据参数名称主传输线宽度W1V4支臂宽度W2X/4支臂长度1数值2.30mm1.435mm 20.27mm图1： Wilkinson 功分器结构示意图、端口2.图2： Wilkinson 功分器原理图【关键词［Wilkinson 功分器S 波段回波损 耗隔离度1引言目前工作频率在4GHz 以下的全固态雷达发射机如雨后春笋般地涌现出来，大量地替换原有电子管雷达发射机。
与大型真空电子管相 比，固态放大管具有尺寸小、可靠性高、寿命长、工作电压低等许多优点，但受到固态器件 增益较低的制约，固态放大管的峰值功率大约 从几十瓦至一千瓦。
在固态雷达发射机中，需要几十个至几百个固态放大管并联工作，然后进行功率合成以提高输出功率。
因此，设计合 理的功率合成器和功率分配器（简称功分器）成为固态雷达发射机的必然要求。
本文设计了一种应用于S 波段固态雷达 发射模块中的微带型Wilkinson 功分器，频率 为2.7GHz 〜2.9GHzo 传统的Wilkinson 功分器，在其输入端和两24并联支臂的连接处，由于 连接点的不连续性，其阻抗并不能达到理想的 完全匹配。
为了减小不匹配带来的指标恶化，本文提出了一种在Wilkinson 功分器输入端和两A/4并联支臂的连接处加上一块矩形导带的 方法。
与未经优化的Wilkinson 功分器相比，从HFSS 软件版图仿真结果看，输入端口回波损耗S （l,l ）提高了 3dB 以上，输出端口的隔 离度也有提高。
2.4GHz Wilkinson功率分配器设计
关 键 词 ：Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ 功 分 器 ；ＡＤＳ 软 件 ；回 波 损 耗 ；插 入 损 耗 ；隔 离 度 中 图 分 类 号 ：ＴＮ６２６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２０９６１９１Ｘ（２０１９）０３００５３０５ 犇犗犐：１０．１４１５２／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９６１９１Ｘ．２０１９．０３．０１１
（山西工商学院 计算机信息工程学院，山西 太原 ０３０００６）
摘 要：首先介绍 Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器的基本原理和性能参数，在结构分析中采用奇偶模分 析 法 对功分器电路进行剖析。之后利用 ＡＤＳ 软 件 建 立 了 一 个 频 率 为 ２．４ ＧＨｚ的 参 数 模 型，对 回 波 损 耗、插 入 损 耗 和 隔 离 度 进 行 仿 真。 最 后 绘 制 版 图，对 比 版 图 仿 真 结 果 和 原 理 图 仿 真 结 果，找 出 造 成 性 能 参 数 变 化 的 原 因 ，设 计 出 满 足 要 求 的 功 分 器 。
－４ｄＢ，隔离度 Ｓ２３小于－２０ｄＢ。
２ Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ 功 分 器 的 参 数 设 置
在 原 理 图 中 ，首 先 设 置 微 带 线 的 参 数 如 下 ： 犎 ＝０．８ｍｍ，表示微带线基板厚度为０．８ｍｍ；Ｅｒ＝４．３，表示微带线的相对介电常数为４．３；Ｍｕｒ＝１，表
功分器等器件的介绍
功分器等器件的介绍功分器（Power Divider）是一种被广泛应用于射频和微波电子领域的器件，用于将输入信号分成两个或多个相等的输出功率信号。
功分器在微波通信、天线阵列、雷达系统、卫星通信等应用中起到了至关重要的作用。
本文将介绍功分器的原理、类型以及各种器件的特点和应用。
1.功分器的原理功分器的基本原理是基于能量守恒和电磁场理论。
当输入信号进入功分器时，通过内部结构的分配器，将输入信号均匀地分配给各个输出端口。
这样，输出端口上的功率信号相等，并且相位差相等。
功分器的设计是根据不同的频率范围、功率需求和电路参数进行的。
2.功分器的类型根据功分器的结构和工作方式，可以将功分器分为以下几种类型：-微带线功分器：采用微带线技术制造的功分器，常用于高频段的设计。
它的结构简单，尺寸较小，并且容易集成到射频集成电路中。
-变压器功分器：利用变压器的原理，通过改变匝数比来实现功率分配。
它的结构简单，频率范围广，并且具有良好的电磁隔离性能。
-耦合器功分器：通过耦合器的相互耦合作用来实现功率分配。
耦合器功分器具有较宽的工作频带，但相对复杂一些。
-分配器功分器：采用多个功分器级联的方式，将输入功率均匀地分配给各个输出端口。
分配器功分器具有较高的功率承受能力和较好的隔离性能。
3.常见的功分器器件除了以上几种功分器类型，还有一些特殊应用场景下使用的功分器器件。
以下是其中一些常见的器件的介绍：- 集成插入式功分器（Integrated Wilkinson Power Divider）：它是一种采用微带线技术和变压器结构相结合的功分器。
具有减小尺寸、提高隔离度和降低损耗的特点。
常用于射频和微波集成电路的设计。
- 平衡功分器（Balanced Power Divider）：平衡功分器基于差模传输线的特性工作，具有减小传输线长度、提高功率功率承受能力和隔离度的特点。
广泛应用于射频天线阵列和双极化天线。
- 3dB 功分器（3dB Power Divider）：3dB 功分器是一种将输入功率均分成两个输出功率的器件。
微带功率分配器微带阻抗及隔离电阻值
设计资料微带功率分配器设计方法1. 功率分配器论述：1.1定义：功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。
1.2分类：1.3概述：常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。
微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。
下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。
2．设计原理：2.1分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。
下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。
传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。
图1：一分二功分器示意图在现有的通信系统中，终端负载均为50Ω，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Ω。
如上图匹配网络，从输入端口看Ω==500Z Z in ，而Ω==50//21in in in Z Z Z ，且是等分的，所以1in Z =2in Z ，①处1in Z 、②处2in Z 的输入阻抗应为100Ω，这样由①、②处到输出终端50Ω需要通过阻抗变换来实现匹配。
2.2阶梯阻抗变换：在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。
其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。
它的特性阻抗Z1为待匹配的阻抗。
功分器的指标
功分器的指标摘要：功分器全称功率分配器，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、功率容量和频带宽度等。
功分器通常是成对使⽤，先将功率分成若⼲份，然后分别放⼤，再合成输出。
⼴泛应⽤于射频微波⼤功率固态发射源的功率放⼤器中。
功分器种类种类：功分器⼀般有⼆功分、三功分和四功分3种。
功分器从结构上分⼀般分为：微带和腔体2种。
腔体功分器内部是⼀条直径由粗到细程多个阶梯递减的铜杆构成,从⽽实现阻抗的变换,⼆微带的则是⼏条微带线和⼏个电阻组成,从⽽实现阻抗变换。
功分器主要指标 主要指标：包括分配损耗、插⼊损耗、隔离度、输⼊输出驻波⽐、功率容限、频率范围和带内平坦度。
1、分配损耗：指的是信号功率经过理想功率分配后和原输⼊信号相⽐所减⼩的量。
此值是理论值，⽐如⼆功分3dB，三功分是4.8dB,四功分是6dB。
（因功分器输出端阻抗不同，应使⽤端⼝阻抗匹配的⽹络分析仪能够测得与理论值接近的分配损耗） 2、插⼊损耗：指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输⼊信号相⽐所减⼩的量再减去分配损耗的实际值，（也有的地⽅指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输⼊信号相⽐所减⼩的量）。
插⼊损耗的取值范围⼀般腔体是：0.1dB以下；微带的则根据⼆、三、四功分器不同⽽不同约为：0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。
插损的计算⽅法：通过⽹络分析仪可以测出输⼊端A到输出端B、C、D的损耗，假设3功分是5.3dB,那么，插损＝实际损耗－理论分配损耗＝5.3dB-4.8dB=0.5dB. 微带功分器的插损略⼤于腔体功分器,⼀般为0.5dB左右,腔体的⼀般为0.1dB左右。
室分常见器件介绍
四、衰减器
＝30－24
＝6dB
POUT_4 POUT_3 POUT_2 POUT_1
B. 插入损耗
该指标也称直通损耗，指的是信号功率通过功分器后输出的功率 和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值。插入损 耗是由于器件焊接、传输、连接所产生的损耗，由于不同厂商器 件设计及工艺差异造成该值存在一定差距。
四、电桥
（一）、概念 电桥是四端口网络，有两个输入和输出端口，输入端口之间和输出
端口之间均存在相互隔离。 电桥可以将两路信号合成一路信号，也可以将一路信号分成大小相
同的两路信号。因电桥可以合成同频信号，所以也叫同频合路器。电桥 的输入输出是相互对称的。 注：这里的电桥指无源3dB电桥。
（二）、主要技术指标 1、频带宽度
室分常见器件介绍
一、概 述 二、功分器 三、耦合器 四、电 桥 五、衰减器 六、负 载 七、干放
目录
一、概 述
在通信设备和信号覆盖中都会用到一些 无源器件，用于信号的分配、合成以及提取 等。
常见的有功分器、耦合器、电桥、衰减 器、负载、滤波器等。本文主要对这些常见 的无源器件做简单介绍。
二、功分器
（一）、概念 功分器全称功率分配器，是一种将一路输入信号分成两路或多路，输
出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号合成一路输出，此 时可也称为合路器。
1. 功分器的分类
A. 按结构划分 ① 微带功分器 ② 腔体功分器 B. 按分支数 ① 二功分器 ② 三功分器 ③ 四功分器
2. 功分器的主要技术指标
1. 耦合器的分类
A. 按结构划分 ① 微带耦合器 ② 腔体耦合器
B. 按耦合度划分 ６dB 、10dB 、 15dB 、 20dB、 25dB 、 30dB 、 40dB C. 按是否具有方向性
微波射频学习笔记10.T型结功分器
T型结功率分配器一、概述功分器的作用：将一路输入信号的能量（功率）按比例从多个端口分配出去，当然中间会造成一点损耗（主要来自于导体材质，信号传播方式）。
比如说：一个1W的信号通过一个二公分器，变成两个0.49W的信号；直观感受到的好处就是两个信号共用一套线路，省了一套的钱和空间，虽然功率降低了，但是你还能放大啊或者输入功率搞大点！二、微带T型功分器上图这些就是，我只学学微带/带状线的功分器1.一分二结构目前市面上各种信号传输的接头和线缆大多是50Ω，所以为了应用，功分器也要搞50Ω，所以如图，A、B、C三个端口，A为50Ω微带线，B和C是并联的，所以都是100Ω微带，同样条件下，阻抗越大，线越细；图上红圈记得来1刀，因为之前学过，微带不连续的地方有寄生电抗，影响匹配。
2.一分二功能分析（1）为什么信号经过它就1分为二了？别问，问就是把它当成一条水渠；ps：别想那些有的没的，看把你能的。
（2）水渠是怎么工作的来，我们看看这个水渠，水源源不断的从A口进来了，通过B、C流出去。
为了让他们水速和水位保持一致，，B、C两条肯定要细些；再看这个，为了让B和C口能同时开始出水和停水，那么B和C结构就要一样，山路18弯咱不管，你可以适当调整，但是这个长度得差不多。
（3）水渠转换为线路①A口进B、C口出：代表着输入输出关系；②保持水速和水位一致：保证信号还是这个信号，频率和幅度不变；③B、C同时出水停水：意思是不改变相位。
3.T型优缺点①B、C口不能作为输入，反过来看，阻抗就不是50Ω，不能全端口阻抗匹配；②B、C两端口没有隔离开来，信号会相互影响到，毕竟信号和水不是一个东东..③优点暂时没想到，可能就是便宜，简单吧。
4.按比例分配只需要将输出线的阻抗按比例即可。
比如说，让B口出水量是C口两倍，也就是说B=2/3A，C=1/3A。
所以B线阻抗75Ω，C线阻抗150Ω（记得，阻抗越大，线越细，出水量越小）因为75||150=50Ω，所以阻抗还是匹配的（1/Z B+1/Z C=1/Z A）。
微带功分器的设计
实现方法及仿真设计高级设计系统（ADS）软件由美国安捷伦公司开发，是当前射频和微波电路设计的首选工程软件。
该软件功能强大，仿真手段丰富多样，可实现包括域和频域、数字和模拟、线性和非线性、电磁和数字处理等多种仿真手段，[天线设计网]并可以对设计结果进行成品率分析和优化，从而大大提高了复杂电路的设计效率。
本设计就采用了ADS软件仿真设计。
用ADS 软件linecalc计算出对应特性阻抗的微带线宽度，以及对应于中心频率12GHZ的λ／４微带线宽度。
理论值如表３所示。
首先用ADS软件设计出电路原理图，并进行仿真和优化，得到最终的原理图如图１所示。
然后将电路原理图转化为版图进行电磁仿真，转化后的版图如图２所示。
版图仿真结果一端口的驻波S11如图３所示，插入损耗S21如图４所示。
测试结果实际做出的产品实物如图所示，该功分器的外部尺寸为２４ｍｍ×２６ｍｍ×１０ｍｍ。
测试系统为矢量网络分析仪。
如下图所示，功分器输入驻波在整个频段内小于1.4，实测的２路传输损耗均小于４ｄＢ（一路为3.5dB，一路为3.6dB），２个端口之间的相位差在18GHZ时为3.210°。
采用多节λ／４阻抗变换器设计工作频带在6~18GHZ的宽带wilkinson功分器，并利用ADS 软件进行设计仿真，结果表明，采用多节λ／４阻抗变换器相级联来展宽工作频带是有效的方法。
在极大展宽频带的同时，功分器的传输损耗、隔离度、驻波等指标可以完全达到要求。
所制作出的实物功分器符合小型化要求，应用在一分四或一分八功分器上，这种葫芦状的功分器结构更加紧凑，在体积上更有优势，完全满足设计指标的要求。
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一种宽频带3dB微带功分器的设计
［３］ ＤｖｉｄＭ．Ｐｏｚａｒ．张 肇 仪 ，周 乐 柱 等 译 ．微 波 工 程 ［Ｍ］． 北 京 ： 电 子 工 业 出 版 社 ， ２００６．
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参考文献
［１］ 雷 振 亚．射频／微波电路导论［Ｍ］．西安： 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社 ，２００５．
功 分 器 便 可 以 完 成 。该 功 分 器 的 结 构 如 图 ２ 所示，其中Ｚ０是输入和输出端口传输线之 间 分 支 线 特 性 阻 抗 ， Ｚ １、Ｚ２为 各 段 分 支 线 的 特 性 阻 抗 ，Ｒ１、Ｒ２为 隔 离 电 阻 的 阻 值 。根 据 功 分 器 的 阻 抗 变 换 公 式 ，得 到 Ｚ０＝５０Ω ， Ｚ１＝８１．９９Ω ，Ｚ２＝６０． ９８５Ω ，Ｒ１＝２４１Ω ， Ｒ２＝９８Ω 。各 支 线 的 长 度 Ｌ１、Ｌ２设 为 中 心 频
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） ＜１．２２，两 端 口 隔 离 度 大 于 ２０ｄＢ。但 是 当 ｆ１／ ｆ２＝２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 带 功 率 分 配 器 ，即 增 加 λ ｇ／４线 段 和 相应的隔离电阻Ｒ的数目。
图 １ Ｎ 节二等分功分器电路
图 ２ ２ 节威尔金森功分器结构
微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作
微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作徐洋;彭龙;张帅【摘要】针对功分器被应用于功率放大器、相控阵天线、混频器和多路中继通信机等微波设备中.其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率.设计了一种工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器,根据优化结果制作了器件实物.采用Ansoft Designer、Serenade以及HFSS软件进行协同仿真,仿真结果表明,该功分器在整个频带范围内具有良好的性能指标,器件测试结果与仿真结果吻合,适用于通信、功率分配合成系统中.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2016(029)004【总页数】4页(P133-135,139)【关键词】微带;功分器;宽带【作者】徐洋;彭龙;张帅【作者单位】成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225;成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225;成都信息工程大学光电技术学院,四川成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN626功分器在微波电路中有着广泛的应用,被应用在功率放大器、相控阵天线[1]、混频器和多路中继通信机等微波设备中。
其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率。
随着宽带天线、宽带滤波器等器件的不断发展,对宽带功分器的需求也越来越大[2]。
功率分配器作为最基本的微波无源器件,其将一个输入信号分配成多个较小的信号,相反其也可将多个信号进行功率合成。
当输出端口较多时,非2n个时,难以保证输出个端口幅度和相位的一致性。
幅度和相位的一致性对系统的影响较大[3],例如在相控阵天线系统中。
本文利用Ansoft Designer、Serenade、AutoCAD、HFSS等软件对功分器进行协同仿真,设计并制作出了工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器。
可广泛应用于通信、功率分配合成系统中。
1.1 宽频带等分功分器本文设计的是一个工作频带在0.7～2.5 GHz,涉及到功分比为1∶1的两路功分器,带宽约为4个倍频层,结合多节λ/4阻抗变换器相级联的形式,阻抗变换器采用4节。
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。
不同系列功分器
不同系列功分器、耦合器的特性分析南京博翔电子有限公司是一个民办的无源部件专业厂，研制、生产移动通信用的功分器、耦合器、合路器、中功率负载等多个系列产品。
以低损耗、宽频带、高可靠、防水为特点，深受国内外网络商的青睐。
其中功分器、耦合器分为同轴腔体结构和微带、带线结构两大系列。
为便于用户对这些不同系列产品的深入了解，笔者从设计原理、阻抗计算、传输特征等方面分析了不同系列产品的特点，供用户参考。
1、同轴腔体功分器、耦合器下面以二功分器为例，分析、计算各端口的阻抗关系、传输特征（三功分、四功分数据见表1）图1：同轴腔体二功分器原理示意图1.1功分器的设计原理本质上是一个阻抗变换器，二功分的阻抗变换比为2:1即输入端（A点）阻抗为50Ω，变换到B点，B点阻抗R BA=25 Ω,在B点分路，输出口C1、C2分别端接R L1、R L2用户终端（例如天线，以下简称终端），两个终端并联，正好跟B点匹配。
但是请注意，单个端口C1（或C2）跟B点是不匹配的，其内阻 Z C内等于R BA 与另外一个终端负载R L2（或R L1）并联。
即 Z C内=25 Ω || 50 Ω=16.667 Ω输出端口C1（或C2）的驻波比1.2 信号传输特征1.2.1 正向传输（下行通道）下行信号，由输入口A传输到B点，并在B点分路，分别传送到R L1、R L2 两个终端。
虽然单个输出口与终端负载不匹配，但是如1.1分析的，当功分器的二个输出口同时端接负载时，A→B的驻波比ρ应该满足技术条件ρ<1.2:1。
输出口C1 (或C2)与负载R L1(或R L2)的大驻波反射不会进入到AB阻抗变换段，只可能在R L1-C1-B-C2-R L2之间来回反射，最终达到平衡，下行信号将一分为二，全部送到二个终端。
1.2.2反向传输（上行通道）来自终端的上行信号，送到端口C1(或C2)，C1口的驻波比ρ =3:1反射系数Γ= (ρ–1) /(ρ +1) =0.5反射功率P反=|Γ|2=0.25即25%的信号功率被反射回去，75%送到B点。
微带功分器的设计(资料参考)
微带功分器的设计时间：2015-08-16 来源：天线设计网作者：admin TAGS：威尔金森功率分配器无源器件wilkinson功率分配器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路功率输出的一种多端口微波网络。
功率分配器是无源微波器件，反过来就是功率合成器。
功率分配器有多种形式，其中最常用的是g/4功率分配器，这种功率分配器称为威尔金森（wilkinson）功率分配器。
威尔金森功率分配器由三端口网络构成。
在近代射频和微波电路中广泛地使用着功率分配器。
瞬时测频接收机是一种简单而紧凑的接收机，能覆盖很宽的射频频带。
实际的IFM接收机是由若干个简单的瞬时测频（IFM）接收机并行组成。
这就需要使用一分八功分器进行４个通道的信号分配。
一分八功分器可以由几个一分二的功分器级联而成。
[天线设计网]这就对一分二功分器在体积、结构、稳定性以及输出端口之间的相位一致性提出了更高的要求。
本文用多节阻抗变换器级联的方式来实现宽频带和低损耗，使用ADS软件设计并仿真工作频带在6~18GHZ的宽带微带线功分器。
功分器的设计指标功分器的技术指标包括：（１）频率范围：６～１８Ghz；（２）插入损耗：≤４dB；（３）驻波比：≤２；（４）隔离度：≥１８dB；（５）相位一致性：≤５°。
功分器的设计威尔金森功率分配器由三端口网络构成，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，因此需要采用多节阻抗变换器相级联的方式来展宽工作频带。
本文设计的是一个工作频带在６～１８ＧＨｚ，功分比为１∶１的二路带状线型wilkinson功分器。
带宽为３个倍频层，结合多节λ／４阻抗变换器[天线设计网]相级连的形式，阻抗变换器为３节。
由于本功分器对结构尺寸和相位一致性要求较高，在此选用介电常数为2.2、层压板厚度为0.254mmRoger5880高频层压材料。
结构上采用葫芦状的结构设计。
根据各项指标（工作频段、输入输出端口的驻波、输出端口间的隔离度）要求，由宽带功分器设计理论确定功分器具体尺寸，计算出各段λ／４阻抗变换器的特性阻抗，如表１所示，并计算出隔离电阻的阻值如表２所示。
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设计资料微带功率分配器设计方法1. 功率分配器论述：1.1 定义：功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。
1.2 分类：1.2.1功率分配器按路数分为：2路、3路和4路及通过它们级联形成的多路功率分配器。
1.2.2功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。
1.2.2根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。
1.2.3根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。
1.3 概述：常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。
微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配F面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。
2.设计原理：2.1分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。
下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。
传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。
图1：一分二功分器示意图在现有的通信系统中，终端负载均为50 Q,也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Q。
如上图匹配网络，从输入端口看Z in 二Z o =50"，而Z in 二Z ini〃Z in2 =50^，且是等分的，所以Z ini = Z jn2 , ①处Z ini、②处Z. 2的输入阻抗应为100Q，这样由①、②处到输出终端50Q 需要通过阻抗变换来实现匹配。
2.2阶梯阻抗变换:在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。
其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。
它的特性阻抗Z1为待匹配的阻抗\—Z0 Z1 Z2________________I\图2:入/4阻抗变器示意图Z 2根据特性阻抗匹配原理：Zh =乞,其中Z.为匹配后的输入阻抗，R LZ01为四分之一波长传输线特性阻抗，R L为负载阻抗，则Z1二Z0 Z2 , 其长度L为中心频率导引波长的1/4，即L二入g/4。
相当于电长度0 为0 = n/2。
这种变换器的显著特点就是简单，用任一种形式的传输线均能实现，但当频率偏离中心时，其电长度不再是n /2，变换特性也随之恶化。
它对频率的敏感，使它仅适合于窄带运用。
在需要宽带匹配的场合，应采用多节阶梯阻抗变换器或各种渐变线变换器。
我们常用的通信频率范围较宽，所以经常采用多节来实现，下面对多节阻抗变化器进行分析。
在多节阶梯阻抗变换器中，各阻抗阶梯所产生的反射波彼此抵消，于是匹配的频带得以展宽。
多节阶梯阻抗变换器中最常用的是每节长度为1/4波长变换器（图3）。
图3 :多节入/4阻抗变器示意图对于阻抗变化器，衡量其性能与设计所根据的指标，通常是：匹配带宽、带内最大电压驻波比以及插入损耗等。
同样，一个功分器也是一个阻抗变换器，也是从这几个方面来考虑设计的。
多节阶梯阻抗变化器带内的电压驻波比响应特性常用的是最平坦响应和切比雪夫响应两种，但与带通滤波器不同的是它对带外抑制没什么要求。
参考图3,设待匹配的阻抗值为Z0和Zn+1,其设Zn+1>Z0。
为了设计计算方便，我们把阻抗值对Z0进行归一化。
这样，待匹配的阻抗值就分别为1和R= Zn+1/Z0, R也称为阻抗变换比。
如图1,从100Q到50Q的阻抗变换比R=100/50=2。
我们知道，对于单节的1/4波长阻抗匹配，Z1-.Z0 R2（Z0=R2=5①）所以Z1 »「Z0 R2 i；2 50 Q =70.7 Q。
对于多节的，计算原理同单节的，每一节的阻抗都等于前后阻抗的几何平均值，即Z n = Z n 4 Z n 1。
无耗传输线构成的四分之一波长阶梯阻抗变换器，一般设计的主要依据是许可的最大电压驻波比p m和所需的带宽△。
△ =2 （入g1-入g2）/ （入g1 + 入g2）=2 （f2-f1 ）/（f2+f1）入g1和入g2分别为实际频带的下限和上限频率的导引波长，即f1、f2分别为下限和上限频率，根据p m和△可以确定所需要的节数。
进行完阻抗变换后，如果一个功分器各输出路之间没有隔离，信号就会相互干扰，无法实现功分，那么下面我们将对如何实现隔离进行分析。
2.2隔离原理:上面运用阶梯阻抗变换器原理仅仅对功分器的传输进行了匹配, 而每个输出端口间并没有进行匹配， 所以端口间没有隔离。
隔离可以通过输出路与路间的阻抗匹配 （常称为隔离电阻） 那么下面采用奇、偶模法来进行分析。
图4 :激励响应示意图如上图，当输出端加激励U 时，可等效为偶模激励和奇模激励的叠加。
开路 图5:偶模电压激励等效图如图5,当偶模电压激励时，两路的相位相同，贝M 言号沿阶梯阻抗变换器传输，理论上隔离电阻上是没信号的，前面已经分析这个电 路是完全匹配的为了实现达到要求, RD二—偶模奇模开路+如图6,当奇模电压激励时，两路的相位相差180度，则信号沿隔离电阻传输，要达到匹配，贝懦对隔离电阻进行分析 当节数m=1时，在分配原理中已经进行了分析，如图 6,此时1/4波长阻抗为100Q ，贝S R//100 Q = z °=50Q ，隔离电阻R=100Q当m=2时，隔离电阻的计算公式如下：厂 2R2（Zi+Z2）R 1: R 2 Z i Z 2 -2Z 2 当m 》3时，我们可以运用二端口网络进行分析，只是隔离电阻的计算相当繁琐，可以查附表H ，阻抗分别为Z o 归一化值。
还给出了 输入和输出端口的最大电压驻波比P 0,p 2, p3呵1A" ］一72 f 2「fi+i 乙图7:两节二功分器示意图厂2Z 1Z 2,Z I Z 2 Z 2 - Z i cot 2 门3•设计步骤：功分器的设计可以分为以下几个步骤来进行。
3.1确定相对带宽：f + f根据频率范围，确定中心频率：f m冷上(f a,f b分别为下,上限频率)，主通带的相对带宽：=也垃。
f m3.2确定各个端口的波纹系数：输入端口：p O(max)=设计频带内波纹大小p m输出端口：p 2(max)= p 3(max)〜1+0.2( p m-1)输出端口最小隔离度近似为：l(min)〜20log 2.35 dB3.3确定T型节处的阻抗变换比：根据上面分配原理可知，对于公分器在T型节处，阻抗比为：一分二：R=2 一分三：R=3 一分四：R=43.4确定1/4波长阻抗变换器的节数：根据、p查表(见附录)，可以确定采用四分之一波长的节数m, —般也可以根据m=f2/f1 (f2为终止频率，fl为起始频率)来确 ^定O3.5计算每一级1/4波长的阻抗(对输入输出端驻波进行匹配)：根据上述阶梯阻抗原理对每一级1/4波长进行匹配，确定每一级的阻抗，从而根据线路板的厚度及介电常数确定好传输线的宽度，传输线的长度是中心频率的1/4导波长。
3.6计算每一级的隔离电阻(对输出端间进行匹配)根据上述隔离原理可以通过阻抗变换对输出端口间进行匹配，从而使设计满足需要的隔离。
3.7插入损耗分析：插入损耗主要指理论损耗与附加损耗，理论损耗指理论上即存在的，是不可以消除的，这从能量守恒原理可知，对于功分器理论损耗为：理想分配损耗(dB) =10log(1/N) N为功分器路数。
设计时一定要考虑如何尽量减小由接头、线路板、电阻等引起的附加损耗，这就要求对材料进行分析，选择合适的材料也是很重要的。
表I：常见功分器的理论损耗3.8功分器功率分析:我们知道，当从功率分配器的输入端加一功率，由于每一路间的信号是同幅同相的，而且理论上电路是完全匹配的，所以隔离电阻上无功率通过，也就是说不承受功率，所以功分器的功率容量主要根据插入损耗计算出在传输线上损耗的能量，从而计算出能够承受的最大功率即可。
当功分器作为合路器使用时我们可以根据以上隔离电阻原理进行分析，计算出隔离电阻上所承受的功率。
下面以一分二功分器作为合路器，以10W功率输入为例：(1)当一输出端输入10W其它端口接负载时，输入端输出的功率为5W另一端口输出功率为0,隔离电阻消耗功率为5W(2)当功分器两输出端输入同幅同相10W功率信号，输入端输出功率为20W,隔离电阻不消耗功率。
(3)功分器两输出端输入同幅反相10W功率信号，输入端输出功率为0,隔离电阻消耗功率为20W。
4、设计实例：以0.8G-2.5G微带一分二的设计为例：4.1计算节数：①要实现两路功分，两路输入阻抗应为100Q,并联后为50Q②这样从输入端到输出端要实现匹配的阻抗比R=100Q /50Q =2,③要实现的带宽为0.8G-2.5G.中心频率为1.65GHz,相对带宽厶=(2.5GHz-0.8GHz)/1.65GHz=1.03由以上条件可以查表，我们知道，频带要做的越宽，所需四分之一波长的节数也越多，但有个制约条节，如果节数多了，那样引起的插损也就越大，所以在做到带宽的同时，应尽量减少节数。
另外，要根据指标，查到相应的节数，在附表中查到的厶=1.2 , R=2的最大电压驻波比VSWR=1.2最少用三节，理论能做到1.2的驻波比，但实际中还是很难做到驻波比1.2的指标，在设计时采用了四节，在表中查到△= 1.2 , R=2时最大电压驻波比VSWR=1.1 4.2计算每节归一化阻抗：要查到每一节的阻抗及其长度，阻抗是用来确定微带线的宽度，依据表格可以查到每节的归一化阻抗(设计都是对50Q阻抗进行归一化)：Z1 =1.08829Z2 =1.291234.3算出每节的阻抗值：乙=1.08829 50〔；-54.41 门Z2 =1.29123 50；.； -64.56门Z3 =1.54891 50门-77.45'.1Z4 =1.83775 50门-91.89'.14.4依据阻抗值和每节四分之一波长，算出每节的长度和宽度（可以利用微带线计算软件），线路板厚0.8mm,介电常数2.45。
W1 = 1.97mm L^ 31.94mm ①W2 = 1.48mm L2 = 32.25mm ②W3 = 1.06mm L3二32.6mm ③W4二0.74mm L4二32.94mm ④4.5计算隔离电阻：通过表H可知，对于上面的0825 一分二功分器，有四个隔离电阻，R4=2.06*50Q〜100Q , R3=3.45*50Q〜170Q, R2=5.83*50 290Q ,R3=9.64*50Q〜480Q。