射频耦合器讲解
射频微波芯片设计4：耦合器芯片
射频微波芯片设计4：耦合器芯片SUBSCRIBE to US《射频微波芯片设计》专栏适用于具备一定微波基础知识的高校学生、在职射频工程师、高校研究所研究人员，通过本系列文章掌握射频到毫米波的芯片设计流程，设计方法，设计要点以及最新的射频/毫米波前端芯片工程实现技术。
本文共分为三个部分：1、前言——讨论为啥要了解RF耦合器；2、基本概念——认识什么是RF耦合器；3、设计分析——实例浅析耦合器芯片的设计流程。
全文阅读大概需3分钟，如果您能静下心阅读5分钟以上，这将是我写这篇耦合器设计入门文章的无上荣幸。
前言对于耦合器这个名词，相信做射频微波的同学们都不陌生，这大概又一个学习微波网络的经典案例分析器件了吧。
当然可能有朋友又会说，耦合器有啥好学的啊，不就是几十年前的RF教科书器件嘛，学了有啥用呢？笔者认为，在现代无线电子系统，虽然耦合器的设计理论成熟，实现方式灵活简洁，但是其在电子系统中的地位还是举足轻重的：（1）在圆极化天线、MIMO天线阵列等天线设计中，耦合器往往充当一个信号分配，相位控制的部件，不仅仅可以把功率分配给所需的天线端口，还可以额外地给输出端口一个相位差；（2）在功率放大器设计中，耦合器主要有两个用法：一是做Doherty主从支路的信号分配器；二是再做线性化时对输出功率进行耦合，反馈到前端进行非线性消除；（3）在低噪声放大器设计中，耦合器主要是用来做放大器的平衡式结构，拓展LNA的带宽与输出线性度；（4）在IQ混频器设计中，耦合器主要是用来做本振链路的功率分配与IQ相位分配；（5）在移相器设计中，耦合器主要是用来做多路相位控制；（6）在功率检测电路中，低耦合度的耦合器也是十分有用的。
当然，耦合器在射频微波电路中的运用还有很多，本文就不再吹彩虹屁了，读者朋友们可以自行了解更多相关应用。
综上所述，笔者认为在现代无线电子系统中，一款低成本，高性能，小型化的耦合器将永远不过时。
在笔者确定写这篇博文之后才发现其他RFASK的博主分享了很多耦合器相关的博文，如博客主赵强的《微波笔记·3dB短缝波导耦合器设计》、《微波笔记·带状线超宽带电桥设计》、《贝兹孔波导定向耦合器的实现》、《微波笔记·Lange电桥的设计》都是不错的学习资源，大家可以自行前往学习哦。
射频耦合器讲解ppt课件
Wilkinson功分器设计
z 2
•
V1 V 0 V 1 jV0 1 / 1
x
2 2 2 2
V1 jV0 2
66
Wilkinson功分器设计
•
77
Wilkinson功分器设计
•
设计一个频率为f0、用于50系统阻抗的等分微带功分器，并且绘出回波损耗S11、
88
•
图5-40 等分微带功分器的频响
二、基于HFSS的环形定向耦合器设计
9
环形定向耦合器
•
10
环形定向耦合器
•
11
环形定向耦合器
• 使用HFSS软件设计了一个环形定向耦合器，此环形耦
合器使用带状线结构。耦合器的工作频率为4GHz，带 状线介质层厚度为2.286mm，介质材料的相对介电常 数和损耗正切分别为2.33和0.000429；带状线的金属层 位于介质层的中央；端口负载皆为50Ω。环形耦合器 的HFSS模型如图所示。
• 5后处理：S参数扫频曲线、S矩阵
14
环形定向耦合器
仿真分析结束后，绘制出的S参数曲线如下图所示。
Y1
Name
X
Y
m10.00 4.0000 -2.9391
-5.00
-10.00
-15.00
-20.00
-25.00
-30.00
-35.00
-40.00 1.00
2.00
XY Plot 1
m1
3.00
1端口
2端口
3端口 Wilkinson功分器
参考地(后面略去)
44
Wilkinson功分器设计
• 奇--偶模理论 • 为简化起见，将所有阻抗对特性阻抗Z0归一化，1端口以两个归一
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器的工作原理及作用
射频耦合器是一种广泛应用于无线通讯系统中的器件，其作用是将高频信号从一个端口传输到另一个端口。
在无线通讯系统中，射频耦合器通常用于分配和合并信号，以及在不同部件之间传输信号。
射频耦合器的工作原理基于三种主要耦合机制：电容耦合、电感耦合和磁耦合。
在电容耦合中，信号通过两个电容器之间的电场传输。
在电感耦合中，信号通过两个电感器之间的磁场传输。
在磁耦合中，信号通过两个线圈之间的磁场传输。
射频耦合器通常由两个或多个传输线和一个耦合器组成。
传输线是用于传输信号的导线，耦合器是用于将信号从一个传输线传输到另一个传输线的器件。
在射频耦合器中，传输线通常是同轴电缆或微带线。
当信号通过射频耦合器传输时，它会受到两个传输线之间的耦合作用。
这种耦合作用可以通过调整耦合器的几何形状和大小来控制。
一般来说，耦合器的几何形状和大小会根据所需的耦合强度来进行调整。
如果需要高耦合强度，则耦合器的几何形状和大小会被调整为更紧密。
射频耦合器还具有一些其他的特性，如频率响应、功率损耗和隔离度。
频率响应是指射频耦合器在不同频率下的传输特性。
功率损耗是指信号在射频耦合器中传输时的损失。
隔离度是指传输线之间的
信号隔离程度，通常用于描述耦合器的性能。
总的来说，射频耦合器是一种非常重要的无线通讯器件，它可以实现高效的信号传输和分配。
通过调整耦合器的几何形状和大小，以及其他特性，可以实现更好的信号传输和控制。
因此，射频耦合器在无线通讯系统中的应用非常广泛。
射频电路理论与技术-Lectrue 6(定向耦合器等)
Z0
Z1
ZL
图2.50 单节四分之一匹配变换器。
4
南京理工大学通信工程系
向匹配端看去的输入阻抗是
Z in Z1 Z L jZ1t Z1 jZ L t
l
（2.76）
Z0
Z1
ZL
式中，t tan l tan 在设计频率f0处， l 2 于是反射系数为
Z in Z 0 Z1 Z L Z 0 jt Z12 Z 0 Z L Z in Z 0 Z1 Z L Z 0 jt Z12 Z 0 Z L
所以，在 =m 处，带宽低端的频率是
fm
由式（2.82）可得到相对带宽为
2 m f 0
2f 4 f 2 f 0 f m 2 m 2 m f0 f0 f0 2 Z0ZL m 2 arccos 2 Z Z 1 L 0 m 4
（2.83）
8
南京理工大学通信工程系
相对带宽通常表示为百分数 100f /f0 %。 注意，当ZL接近Z0时（小失配负载），变换器的带宽增加了。 上面的结果只对TEM传输线严格有效。 当用非TEM传输线（诸如波导）时，传播常数不再是频率的线性函数， 而且波阻抗也与频率有关。这些因素使得非TEM传输线的一般特性复杂 了。 在上面的分析中，忽略的另一因素是，当传输线的尺寸有阶跃变化时，与 该不连续性相联系的电抗的影响。这通常可对匹配长度做小的调整来补偿 该电抗的影响。
13
南京理工大学通信工程系
The theory of small reflections
I. Single-Section Transformer
The partial reflection and transmission coefficients are
射频电路14-定向耦合器20141030
波比、工作带宽等，定向耦合器的主要技术 指标有耦合度、方向性和隔离度。
设输入功率为P1，直通端、耦合端和隔离端
匹配时的输出功率分别为P2, P3, P4.
耦合度C定义
C 10lg P a 1 1 10lg 1 10lg 20lg S31 2 P3 b3 S31
Research Institute of Antennas & RF Techniques
South China University of Technology
严格分析
第一步：求平行耦合线的散射矩阵 平行耦合线具有互易、对称特性，所以
South China University of Technology
引言 理想定向耦合器的特性
平行耦合线定向耦合器
分支线定向耦合器 波导定向耦合器 混合环
Research Institute of Antennas & RF Techniques
14.1 引言
定向耦合器是一种功率有方向性耦合的器件，
South China University of Technology
S.C
PEC
奇模激励
Research Institute of Antennas & RF Techniques
于是，任意激励时平行耦合线的散射参数
1 S11 ( S11e S11o ) 2 31 Z0e Z0 Z0o Z0 j sin ( ) j sin ( ) Z 0 Z 0e Z0 Z0o Z Z Z Z 4cos 2 j sin ( 0 e 0 ) 4cos 2 j sin ( 0 o 0 ) Z 0 Z 0e Z0 Z 0o
射频耦合器
射频耦合器简介射频耦合器是一种被广泛使用于无线通信系统和射频电路中的被动器件。
其作用是将信号从一个电路或设备传送到另一个电路或设备，同时实现信号的耦合和分配，以保持射频系统的稳定性和性能。
工作原理射频耦合器通过电磁感应原理和射频电磁场的传播来实现信号的传输。
它通常由一对共轴线或微带线组成，其中一根传输线作为输入端口，另一根传输线作为输出端口。
当输入端口上有信号输入时，它会在耦合器内部引起电磁场的变化，从而产生耦合效应。
这种耦合效应会使一部分信号从输入端口传输到输出端口，从而实现信号的耦合和分配。
常见类型分向耦合器分向耦合器是最常见的一种射频耦合器。
它通常用于将一个输入信号分配到多个输出端口上，或将多个输入信号合并成一个输出信号。
常见的分向耦合器包括功率分配器、功率合并器和混频器。
功率分配器可将输入信号均匀地分配到多个输出端口上，功率合并器则可以将多个输入信号按一定的比例合并成一个输出信号，而混频器则可以将两个输入信号混合成一个输出信号。
耦合器阵列耦合器阵列是由多个耦合器组成的一种复杂射频耦合器。
它通常用于实现复杂的射频系统中的信号耦合和分配。
耦合器阵列可以根据不同的需求和场景，灵活地将信号层层传递和分配，以满足射频系统的性能要求。
隔离耦合器隔离耦合器是一种专门用于隔离输入端口和输出端口的射频耦合器。
它通常用于减少输入和输出端口之间的信号干扰，提高射频系统的抗干扰能力。
隔离耦合器采用特殊的设计和结构，使输入和输出端口之间的信号传输具有较高的隔离度，可以有效地隔离输入和输出端口之间的信号。
射频耦合器的应用射频耦合器广泛应用于无线通信系统、卫星通信、微波电路和射频测试等领域。
它们在这些领域中的主要作用是实现信号的耦合和分配，以保持系统的稳定性和性能。
例如，在无线通信系统中，射频耦合器用于将信号从天线分配给不同的接收器或发送器；在微波电路中，射频耦合器用于实现不同电路之间的信号传递和耦合。
此外，射频耦合器还用于射频测试中，用于对射频器件和系统进行测试和分析。
射频耦合器工作原理
射频耦合器工作原理
射频耦合器是一种用于将射频信号从一个电路传输到另一个电路的装置。
它通过电磁耦合的方式将信号传递，而不需要直接的电气连接。
射频耦合器由一个发射天线和一个接收天线组成，它们之间通过一个可调谐的空气或介质间隙相隔一定距离。
发射天线上有一个射频信号源，产生射频信号。
接收天线上有一根接收天线，接收通过空气或介质间隙传输的射频信号。
当射频信号源产生射频信号并通过发射天线输入到射频耦合器中时，信号会产生一种电磁场，这个场会在空气或介质间隙中传播。
当接收天线与发射天线之间的间隙与信号波长相匹配时，接收天线将接收到射频信号。
射频耦合器的工作原理基于电磁感应和电磁能量传输。
当射频信号通过发射天线传输时，它会在周围的空气或介质中产生一个交变电磁场。
当这个电磁场经过接收天线时，它会感应到一个感应电动势，从而产生感应电流。
这个感应电流随后被接收天线传输到目标电路中。
射频耦合器常用于无线通信系统、无线电广播和雷达系统等。
它们具有简单、可靠、高效的特点，并且可以实现长距离的射频信号传输。
射频耦合器在无线通信和射频技术领域中起到了重要的作用。
射频耦合器的工作原理
射频耦合器的工作原理一、引言射频耦合器是一种常用的无线电频率电路元件，它可以将高频信号从一个电路传输到另一个电路中，同时保持两个电路的隔离。
本文将详细介绍射频耦合器的工作原理。
二、基本概念1. 射频（Radio Frequency, RF）：指在30kHz至300GHz范围内的无线电信号。
2. 耦合器（Coupler）：指将一个或多个电路连接在一起的元件。
3. 射频耦合器（RF Coupler）：指用于传输高频信号的耦合器。
三、射频耦合器的分类根据传输方式和结构形式，射频耦合器可以分为以下几类：1. 串联耦合器（Series Coupler）：将两个电路串联在一起，通过共同的阻抗来传输信号。
2. 并联耦合器（Parallel Coupler）：将两个电路并联在一起，通过共同的电感或电容来传输信号。
3. 变压器式耦合器（Transformer Coupler）：利用变压器原理来传输信号。
4. 介质波导式耦合器（Dielectric Waveguide Coupler）：利用介质波导中的能量传递原理来传输信号。
5. 微带线式耦合器（Microstrip Coupler）：利用微带线中的能量传递原理来传输信号。
四、射频耦合器的工作原理1. 串联耦合器的工作原理串联耦合器将两个电路串联在一起，通过共同的阻抗来传输信号。
当高频信号进入串联耦合器时，它会被分成两部分，在两个电路之间形成一个共同的阻抗。
这个共同的阻抗可以是电阻、电感或电容等元件。
在串联耦合器中，高频信号从输入端进入，经过第一个电路后到达第二个电路。
由于两个电路之间存在一个共同的阻抗，所以一部分信号会被传输到第二个电路中。
传输到第二个电路中的信号量取决于共同阻抗大小和两个电路之间的距离。
2. 并联耦合器的工作原理并联耦合器将两个电路并联在一起，通过共同的电感或电容来传输信号。
当高频信号进入并联耦合器时，它会被分成两部分，在两个电路之间形成一个共同的元件（如一个变压器）。
射频实施技术-功率分配器和定向耦合器
微波炉工作原理（磁控管）
磁控管是在同轴放射状的电场加上与其成直角的磁场，并 由它来控制电子发射的电子管。我公司管系连续波磁控管 （固定频率、包装式磁钢、探头输出）。
我司磁控管的铭牌如下图：
图中以流水号最后六位数来分辨磁控管 的性质：如果在“—”前的三位数与后面 三位数相等的话为普通高功率磁控管， 如果两三位数数值相差2，侧为EMC 磁控管。
微波炉工作原理（微波发生系统）
微波炉的微波发生部分如下图所示
高压整流电路电路工作原理为，220伏电网电源经过变压器升压，输 出约2000伏左右的交流高压。高压绕组在正半周时，二极管D导通对 电容器C充电，电容器被充到电压的峰值。当高压绕组电压为负半周 时，二极管D截止，磁控管导通。电容器C上正半周所充的电与绕组 电压正相串联，获得2倍高压，即4000伏左右的直流高压，加在磁控 管的阳极与阴极之间射。频实施技术-功率分配器和定向耦合器
射频实施技术-功率分配器和定向耦合器
微波炉工作原理（磁控管）
工作原理：
在磁控管外侧阳极内壁上，沿着圆周 有偶数谐振腔。在这谐振腔内产生的 微波电场，与从位于中央部位的阴极 发射出来的电子进行能量交换，并由 此产生微波。
射频实施技术-功率分配器和定向耦合器
相关标准培训
引用标准：
IEC60335-1：2001 （家用电器通用标准） IEC60335-2-25：1996 （微波炉特殊要求） IEC60335-2-25：2002 （微波炉特殊要求） IEC60335-2-6：2002 （电热器具特殊要求） IEC60335-2-9：2002 （电热器具特殊要求） UL 923 （美国UL微波炉标准） CAN/CSA C22.2-No. 150-M89 （加拿大微波炉标准）
射频微波电路研究第六章定向耦合器
2 插入损耗
主路输出端和主路输入端的功率比值，包括 耦合损耗以及导体介质的热损耗
3 耦合度
描述耦合输出端口与主路输入端的比例关系
4 方向性
描述耦合输出端与耦合支路隔离端的比例关系。 理想情况下为无穷大
5 隔离度
描述主路输入端口和耦合支路隔离端口的比例 关系。理想情况下，隔离度为无限大
T(dB )10lgP2 P1
奇偶模分析
对线上所有阻抗用Z0归一化，在端口1输入单位幅值 1的波，采用偶模激励和奇模激励相叠加的方式来分 析分支线耦合器，奇模激励为±1/2,偶模激励为1/2
偶模激励 在两个端口的输入波振幅是1/2
由对称性可知，在中心线处无电流通过，相当于开路
奇模激励 在两个端口的输入波振幅是±1/2
由对称性可知，在中心线处电压为零，相当于短路
m3
0
m3
freq=7.510GHz dB(S(4,1))=-0.224
-5
dB(S(4,1)) dB(S(3,1)) dB(S(2,1))
-10
m1
-15
m2
-20
-25 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
freq, GHz
微带定向耦合器ADS仿真结果，可 以在ADS中对定向耦合器优化得到 更好的结果
平行耦合线耦合器设计方法
1 确定耦合器指标：耦合系数C（dB），各端口的 特征阻抗Z0(Ω)，中心频率ƒc，基片参数(εr，h)
2 利用奇偶模阻抗计算式计算奇偶模特征阻抗
Z0e Z0
110C 20 110C 20
110C 20 Z0o Z0 110C 20
3 利用所得奇偶模特征阻抗在奇偶模特征阻抗设计 数据中查得S/b,W/b(其中S为耦合线间距，W耦合 线宽度，b为基片厚度)
射频耦合器原理
射频耦合器原理
射频耦合器是一种将两个或多个射频信号进行耦合的器件。
它的设计原理是基于电磁感应。
射频耦合器一般由耦合元件和耦合环构成。
耦合元件通常由线圈或电容构成，并放置在耦合环的两侧。
当两个或多个射频信号经过耦合器时，耦合元件内部的电磁场发生变化，从而导致信号之间的耦合效应。
在耦合器的工作过程中，耦合环起到了关键作用。
耦合环是由金属制成的环形结构，可以将射频信号传递到耦合元件中。
当射频信号通过耦合环时，其磁场会激发出环内的电流，这个电流会通过耦合元件传递到其他的射频信号上，从而实现信号的耦合效应。
射频耦合器的设计需要考虑多种因素，如耦合元件的形状和尺寸、耦合环的大小和材料等。
这些因素会直接影响到耦合器的耦合效果和频率响应。
总的来说，射频耦合器的原理是利用电磁感应和电流传递的方式实现信号的耦合。
通过合理设计耦合元件和耦合环，可以实现不同射频信号之间的有效耦合效果。
射频器件耦合器指标要求,功率容量
射频器件耦合器指标要求,功率容量一、耦合器的概念及作用耦合器是射频器件中常见的一种被动器件，它主要用于实现射频信号在传输过程中的耦合和分配。
耦合器在射频系统中起着非常重要的作用，它能够将信号分配到相应的通路中，实现信号的耦合和分配。
在实际的射频系统中，耦合器的设计和指标要求非常严苛，其性能直接关系到整个系统的性能和稳定性。
二、耦合器的指标要求1. 耦合系数耦合系数是耦合器性能的一个重要指标，它指的是耦合器从一个口到另一个口的信号传输比例。
通常情况下，耦合器的设计要求在不同频率下具有相同的耦合系数，以确保在整个频率范围内都能够得到稳定的性能。
2. 插入损耗插入损耗是耦合器性能的另一个重要指标，它指的是信号在通过耦合器时所产生的信号损耗。
插入损耗越小，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的插入损耗尽可能小，以确保系统的灵敏度和稳定性。
3. 隔离度隔离度是耦合器的另一个重要指标，它指的是在一个口的信号对另一个口的影响程度。
隔离度越高，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的隔离度尽可能高，以确保不同通路之间的相互影响最小。
4. 平衡度平衡度是耦合器的另一个重要指标，它指的是正向耦合和反向耦合之间的平衡程度。
平衡度越高，表示耦合器的性能越好。
在实际的射频系统中，要求耦合器的平衡度尽可能高，以确保不同通路之间的信号平衡。
5. 功率容量耦合器的功率容量也是其重要的指标之一，它指的是耦合器能够承受的最大功率。
在实际的射频系统中，要求耦合器的功率容量足够大，以确保能够承受系统中的最大功率。
三、耦合器的功率容量1. 定义耦合器的功率容量是指耦合器能够承受的最大功率。
在实际的射频系统中，由于信号的功率通常是不断变化的，因此要求耦合器能够承受系统中的最大功率，以确保系统的正常工作和稳定性。
2. 影响因素耦合器的功率容量受到多种因素的影响，如材料的选择、结构的设计、散热的方式等。
在实际的设计过程中，需要综合考虑这些因素，以确保耦合器能够承受系统中的最大功率，同时保证耦合器的稳定性和可靠性。
射频ADS微波HFSS相关 微波实验五 微波定向耦合器
实验五定向耦合器实验一实验目的1. 掌握微波定向耦合器的原理及特性2. 学会使用A V3620矢量网络分析仪测量微波定向耦合器的耦合度及插入损耗二实验原理2.1 定向耦合器概述定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线等几种类型。
理想的定向耦合器一般为互易无损四口网络，如图5-1所示。
定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传输的微波功率经过小孔或间隙等耦合机构，将一部分功率耦合到副线中去，由于波的干涉和叠加，使功率仅沿副线中的一个方向传输（称正方向），而在另一个方向几乎没有或极少功率传输（称反方向）。
图5-1 定向耦合器方框图定向耦合器有四个端口，其作用可由图5-1所示的四端口网络说明。
设图中1、3为主线，2、4为副线。
若波由端口1输入，则一部分直通端口3输出，另一部分经耦合到端口2输出，端口4无输出；或端口4输出，端口2无输出。
端口3称为输出端口，端口2称为耦合端口，端口4称为隔离端口。
在一定条件下，1、2两端口彼此隔离，3、4两端口也彼此隔离。
在各端口均接匹配负载的条件下，可以定义描述定向耦合器的特性参量，主要包括耦合度、方向性、输入驻波比和工作频带等。
1. 耦合度输入至主线的功率（端口1输入功率1P ）与副线中正方向传输的功率（端口2输出功率2P ）之比的对数称为定向耦合器的耦合度C ，即()2110lg dB P C P = 显然，由于输入功率总是大于输出功率，故此分贝数必为负值，但习惯上只说它的绝对值（正值）而不提及符号。
耦合度C 越大，表明耦合到副线的能量越少，耦合越弱。
当然也可以用正分贝数来表示定向耦合器的耦合特性，这时不用21P P ，而用其倒数12P P ，称为过渡衰减，用分贝表示为 ()1210lg dB P L P = 显然，L 必为正值，它与耦合度等值反号。
L 越大，说明衰减越大，耦合越弱。
2. 方向性在理想情况下，副线中一个端口有输出时，另一个相反端口应没有输出。
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•
图5-40 等分微带功分器的频响
8
二、基于HFSS的环形定向耦合器设计
环形定向耦合器
•
环形定向耦合器
•
环形定向耦合器
• 使用HFSS软件设计了一个环形定向耦合器，此环形耦
合器使用带状线结构。耦合器的工作频率为4GHz，带 状线介质层厚度为2.286mm，介质材料的相对介电常 数和损耗正切分别为2.33和0.000429；带状线的金属层 位于介质层的中央；端口负载皆为50Ω。环形耦合器 的HFSS模型如图所示。
环形定向耦合器
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环形定向耦合器
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HFSS设计步骤 1求解类型：终端驱动求解 2建模操作 模型原型：正多边体、矩形面、圆面 模型操作：复制、合并、相减 3设置边界条件和激励 边界条件：理想导体边界 端口激励：波端口激励 4求解设置 求解频率：4GHz 扫频设置：快速扫频，频率范围1-7GHz 5后处理：S参数扫频曲线、S矩阵
学习总结
一、Wilkinson功分器奇偶模分析方法
Wilkinson功分器设计
•
端口2 端口1 端口3
Wilkinson功分器设计
• •
1、等功分情况 微带功分器可以进行任意比例的功率分配 ，下面只考虑等功分 （3dB）情况。 我们在输出端分别用对称和反对称源来激励，这样可将电路归结为 两个简单电路的叠加，这就是奇偶模分析技术。
环形定向耦合器Biblioteka 仿真分析结束后，绘制出的S参数曲线如下图所示。
Name
X
Y
XY Plot 1
m1
Coupler
Curve Info
ANSOFT
0.00 4.0000 -2.9391 m1
-5.00
dB(St(T1,T1)) Setup1 : Sw eep1 dB(St(T1,T2)) Setup1 : Sw eep1 dB(St(T1,T3)) Setup1 : Sw eep1 dB(St(T1,T4)) Setup1 : Sw eep1
设计一个频率为f0、用于50系统阻抗的等分微带功分器，并且绘出回波损耗S11、 插入损耗（S21 = S31）和隔离度（S23 = S32）与频率的关系曲线。 解：由上述的推导可知，功分器中的/4传输线应具有的特性阻抗为
Z 2Z 0 70.7
并联电阻为
R = 2Z0 = 100
在频率f0传输线长为/4。采用计算机辅设计程序，可算出S参量幅度随频率的变化。
-10.00
-15.00
Y1
-20.00
-25.00
-30.00
-35.00
-40.00 1.00 2.00 3.00 4.00 Freq [GHz] 5.00 6.00 7.00
•
2端口
1端口
参考地(后面略去)
3端口
Wilkinson功分器
4
Wilkinson功分器设计
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奇--偶模理论
为简化起见，将所有阻抗对特性阻抗 Z0 归一化， 1 端口以两个归一 化值为2的电阻并联构成，2端口和3端口以归一化值为1的电阻构成， 隔离电阻用两个r/2电阻的串联表示，这样该网络相当于中间平面是 对称的。/4线具有的归一化特性阻抗为 z，隔离电阻具有归一化值 为r；可以证明对等分功分器情况， z 2 和r = 2。
5 归一化、对称形式的Wilkinson功分器
Wilkinson功分器设计
z 2
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V1 V 0 V 1 jV0 1 / 1
x
2 2 2 2
V1 jV0 2
6
Wilkinson功分器设计
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7
Wilkinson功分器设计
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