第五章(功率分配器)要点

1. 电阻式功分器
形和Y形
Y形电阻功分器 设所有端口都匹配，则分支 点向任一端口看出去的输入 阻抗为：Z=Z0/3+Z0=4Z0/3。 则端口的输入阻抗为： Zin=Z0/3+2Z0/3= Z0
因此 s11=s22 =s33 =0
s12 0 s12
0 s 则： S 12 s12
③ ：端口“③ 、 ②”输出功率比值为K 2
为使2、3端口相互隔 离，需加电阻R 可用图示等效电路分析求得：
1 K R Z0 K
2
令R2 KZ0
(2) V2 V3 2 2 V3 V2 2 (3) / K 2R3 2R2 R3 Z 0 / K
双口元件是在微波中应用最多的一种元件，按 功能分类如下图所示：
双 口 元 件
方向变换 信号变换 波形变换
连接元件，拐角，扭转 移相器，衰减器，滤波器
同轴波导转换，方圆转换
4.2
集总参数衰减器 利用电阻构成的衰减器，其衰减量通常是固定的。
Rs
I1 ＋ U1 － ZC ZA ZB I2 ＋ U2 －
A 10log
Pi dB Po
奇偶模激励，能量分别被电阻r / 2和端口1吸收 s32 0
4.1.2 衰减器的基本构成
由电阻构成的集总参数衰减器
由各种分布参数构成的衰减器
电调衰减器
4.1.3 衰减器的用途 1) 控制功率电平 达到最佳接收效果 2）去藕元件 3）相对标准 4）用于雷达干扰中的跳变衰减器 衰减器是一种双口元件
dB(S(3,1))
-9.00 -9.05 -9.10 -9.15 -9.20 -9.25 745 750 755 760 765 770 775
freq, MHz
5.3 分布参数功率分配器
5.3.1 微带线功分器 功分配器的基本要求如下:
① ：端口“①”无反射
②： 端口“②、 ③”输出电压等幅同相
s12 s 22 s 23
s12 s23 s 22
等效电路
2). 利用奇偶模法求解 奇偶激励等效电路
s1 0 s2 0 s22 s23 0 0 1 1 j s 1 0 0 2 1 0 0
偶模激 : zin 2 1，端口2匹配，Ve 2 0 s22 0 奇模激 : zin 2 1，端口2匹配，Vo 2 0
第五章 功率分配器
功率分配器的基本原理 5.2 集总参数分布器 5.3 分布参数功率分配器
5.1
5.1
功率分配器的原理
功率分配器是将功率按比例分成两路或多路。 5.1.1 功分器的技术指标 1) 工作频带范围 2) 承受功率大小。 一般讲微带线承受功率能力最低，空气同轴线最高。 微带线 带状线 同轴线 空气带状线 空气同轴线
能量？？
s12 s12 0
若端口1加激励V1 接头处的电压：V 2V1 / 3， 输出端口电压：V2 3V / 4 V1 / 2
S12 S21 1/ 2
2. L-C式
1) 低通型
2) 高通型
5.2.2 比例型功率分配器
U2=0.9U1
-8.80 -8.85 -8.90 -8.95
2 Z Z K (1 K ) 02 0 2 2 3 Z Z / K Z (1 K ) / K 02 0 03
3. 微带3dB功分器(Wilkinson功分器）
1). 电路特点分析：
(1). s11 0 (2). s21 s31
(3). s12 s13 (4). s12 s21
3 Z 2 Z 0 75 2
Zin1 Z0 Z2 30 Zin2 Z0 Z1 37.5 Zin1 Z1 Zin2 Z2 1 0.666 2 0.333 Zin1 Z1 Zin2 Z2
5.2 集总参数功率分配器 5.2.1 等分型功率分配器
（6理
已知：Z0 50，若p2 : p1 2 :1 ， 求：Z1、Z 2、1、 2 1V2 解：输入功率：pin 2 Z0 1V2 1 输出功率：p1 pin 2 Z1 3
Z1 3 Z 0 150
1V2 2 p2 pin 2 Z2 3
Yin1
1 1 1 2 2Z / Z 2Z Z 0 0 0 0
等幅同相，电阻上没有电流 s21 j / 2
s22 s33 (对称性) s23 s32 (互易性)
求s22、s23 ？？
0 s s 12 s12
Zin 2 ① Z0
② ＋U2 ＋U3
R2
R3
Zin 3 g / 4
③
2 2 (1) Yin 2 Yin 3 R2 / Z 02 R3 / Z 03 Y0 2 2 Z in 2 V V 2 (3) / K 2Z in 3 2Z in 2 Z in 3
3）分配损耗
Pin Ad 10 lg Pout
分配损耗实际上和功率分配的功率分配比有关，如：两等份 的损耗为3dB，四等分的损耗为6dB. 4）插入损耗 由于传输线的介质或导体不理想等因素带来的损耗。
Ai A Ad
A是实际测量值，A的理想值为Ad
（5）隔离度
Pini Aij 10 lg Poutj
Rp1
4.2.1 同阻式集总参数衰减器
Rs1
RS2
Rp
衰减器和移相器均属于二端口网络。 衰减器的作用是对通过它的微波能量产生衰减； 移相器的作用是对通过它的微波信号产生一定的相移，微波能量可 无衰减地通过。
一、衰减器 理想的衰减器应是只有衰减而无相移的二端口网络，其散射矩 阵为 0 e l S l e 0 衰减器的衰减量表示为：