Wilkinson 功率分配器的设计

Wilkinson 功率分配器的设计

一、实验目的

1. 掌握功分器的原理及基本设计方法。

2. 学会使用ADS 对功分器进行仿真。

3. 掌握功分器的实际制作和测试方法，提高动手设计能力。 二、实验仪器

微波无源试验箱一台、矢量网络分析仪一台、电脑一台、ADS 软件 1套 微波软件

三、实验过程及仿真结果

1. 创建项目和原理图，并修改相关参数。使Start=0.6GHz;Stop=1.4GHz;中心频率=1GHz

（1）在原理图设计窗口元件面板中选择“TLines-Microstrip ”元件库，选择MSub,并修改它的参数。

（2）选择变量插件VAR ，设置变量W50=8.2、W70=4.6、L1=11、L2=12、L3=4、L4=13、Lx=5。

（3）在“TLines-Microstrip ”选择MLIN 和MTEE,加入MSOBND,并设置数值，连接电路。

2. 原理图优化及仿真

（1）选择S 参数仿真元件面板“Simulation-S_Param ”，选择负载终端Term ，Term1为输入端口，Term2、Term3为输出端口，连入功分器。选择仿真控件SP ，设置参数：

Sweep Type 为Linear ；

Start=0.6GHz;Stop=1.4GHz;Step-size=0.005GHz.

（2）双击VAR，对L1、L2优化

（3）选择原理图元件面板的“Optim/Stat/Yield/DOE”,选择Optim、Goal,优化4个目标控件，设置相关数值。

（4）仿真，查看原理图仿真数据。

3.版图生成

去掉Term和“接地”及优化控件；选择原理图的“Layout”>“Generate/Update Layout”,默认其设置。弹出“Status of Layout Generation”,将窗口内容与原理图比较，确认后“OK”，完成版图。

四、实物制作与测试

将功分器的版图打印出来，利用刀和尺切割铜箔，切割完后将其黏贴在微波板的相应位置，最后将隔离电阻焊接在功分器的隔离位置处。如图：

接入网络分析仪进行测试，测试结果如图：

五、实验总结

通过本次实验，我学会了ADS软件的使用，了解了功率分配器的生成过程和仿真、及版图的制作，并与同学合作动手制作了功率分配器，测试后，在中心频率f=1.0GHz处S（2，1）=-3.583dB，与理想数据有差距，说明电脑仿真形成的模型在反应到现实后是有误差的。

实验过程中，在设置各个参数时要注意单位，在动手实践过程中要注意切割和粘贴，尽量使生成的电路对称，对端口的粘贴要特别重视，让微带线与电路板贴合，测试时注意输入输出端口的连接，其中一个输出端口接匹配负载。

实验中遇到了一些小问题，但是在老师和同学的帮助下都解决了，加深了对功率分配器的了解，受益颇深。