懸軒帶線超寬帶功分器的設(shè)計(jì).pdf

1、在無(wú)線通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等微波系統(tǒng)中,功率分配器是一種廣泛使用的微波元件。傳統(tǒng)的Wilkinson功分器只能工作在單一的頻段及其奇次諧波處,已經(jīng)達(dá)不到現(xiàn)代電子系統(tǒng)的超寬帶要求,因此研究超寬帶功分器的設(shè)計(jì)技術(shù)具有重要工程應(yīng)用價(jià)值。本文根據(jù)課題要求,采用懸置帶線結(jié)構(gòu),研制了K-Ka波段的一分二路功分器和Ka波段的一分四路兩種超寬帶功率分配器,主要研究進(jìn)展如下:
　　 首先簡(jiǎn)要介紹了功率分配器的性能指標(biāo)及分類,討論了經(jīng)典Wilkin

2、son功率分配器的工作原理,并對(duì)其進(jìn)行了奇偶模分析。本文要求設(shè)計(jì)的一分二功分器工作頻率范圍覆蓋整個(gè)K波段至Ka波段,即18.0～40.0GHz,電路附加插入損耗小于1.5dB,輸入輸出駐波比小于1.8:1,隔離度大于15dB；一分四功分器工作頻率范圍覆蓋整個(gè)Ka波段,即26.5～40.0GHz,電路附加插入損耗小于2.5dB,輸入輸出駐波比小于1.8:1,隔離度大于15dB。為了滿足寬頻帶、高隔離的設(shè)計(jì)要求,考慮到懸置帶線結(jié)構(gòu)傳輸損耗小

3、、色散特性弱、頻帶范圍寬以及可以采取設(shè)計(jì)寬帶反相器的方法來(lái)改善功分器隔離度的特點(diǎn),本文選取了基于超寬帶180度反相器的懸置帶線功分器結(jié)構(gòu),并采用奇偶模理論對(duì)超寬帶反相器和懸置帶線結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行了分析。
　　 根據(jù)理論分析結(jié)果得到了功分器電路模型參數(shù)的初值,利用CST仿真軟件,分別建立了一分二和一分四兩個(gè)超寬帶功分器的仿真模型。經(jīng)過(guò)對(duì)通孔、分支線及隔離電阻跨接區(qū)尺寸等參數(shù)的優(yōu)化,完成了覆蓋K-Ka波段的一分二功分器和覆蓋整個(gè)Ka波

4、段的一分四的超寬帶功分器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 最后加工制作了一分二和一分四兩種超寬帶功分器實(shí)驗(yàn)樣品。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)功分器實(shí)物進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)測(cè)結(jié)果表明:一分二超寬帶功分器在16-40GHz頻率范圍內(nèi),回波損耗的典型值為15dB,S21和S31典型值為4.3dB,電路附加插入損耗1.3dB,隔離度大于16dB。一分四超寬帶功分器在25-39GHz頻率范圍內(nèi),回波損耗的典型值15dB,S21,S31,S41和S51典型值為8.2d