四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器課件

蘇濤西安電子科技大學(xué)，電子工程學(xué)院2008年春現(xiàn)代微波電路和器件設(shè)計

17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器蘇濤現(xiàn)代微波電路和器件設(shè)計

17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器117、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)217、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3

網(wǎng)絡(luò)理論研究是器件和電路分析的重要手段器件和電路設(shè)計最常用的就是網(wǎng)絡(luò)分析和綜合一般性網(wǎng)絡(luò)研究的指導(dǎo)性作用三/四端口網(wǎng)絡(luò)分析，本科模型網(wǎng)絡(luò)分析，研究生網(wǎng)絡(luò)理論研究是器件和電路分析的重要手段4

功率分配器最簡單的形式是三端口網(wǎng)絡(luò)，必然滿足三端口網(wǎng)絡(luò)的一般規(guī)律。

互易無耗三端口網(wǎng)絡(luò)，各個端口不能同時匹配。

也就是說，互易無耗的三端口網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)功分，總是會引入額外的反射；要想沒有反射，必須采用有耗的，或者非互易的三端口網(wǎng)絡(luò)。功率分配器最簡單的形式是三端口網(wǎng)絡(luò)，必然滿足三517、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器

1、無耗分配器

2、電阻性分配器三、Wilkinson功分器四、實例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)61、無耗分配器各種T型結(jié)功率分配器1、無耗分配器各種T型結(jié)功率分配器7無耗T型結(jié)的傳輸線模型無耗T型結(jié)的傳輸線模型8B可忽略，或可抵消三端口不能同時匹配，如3dB等分功率50100100輸出端口無隔離B可忽略，或可抵消三端口不能同時匹配，如3dB等分功率50191、電阻性分配器等分三端口電阻性功率分配器1、電阻性分配器等分三端口電阻性功率分配器10

三個端口全匹配三個端口全匹配11

功率分配于是，功率分配于是，12功率輸出相等，但是供給的功率的一半消耗在電阻上。功率輸出相等，但是供給的功率的一半消耗在電阻上。1317、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)14Wilkinson功分器

當(dāng)輸入端口匹配時，無耗；僅耗散了反射功率；實現(xiàn)任意功率分配比；Wilkinson功分器當(dāng)輸入端口匹配時，無耗；15Wilkinson功分器及其等效傳輸線電路Wilkinson功分器及其等效傳輸線電路16采用橫向中心平面對稱的等效電路歸一化采用橫向中心平面對稱的等效電路17奇偶模分析偶模：奇模：有效激勵：奇偶模分析偶模：18偶模：沒有電流流過電阻r，開路；原電路相當(dāng)于四分之一波長阻抗變換器；端口2看進去的阻抗如果，端口1匹配；偶模：沒有電流流過電阻r，開路；如果19四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器ppt課件20得到：從端口1，向著歸一化為2的電阻看，反射系數(shù)為得到：從端口1，向著歸一化為2的電阻看，反射系數(shù)為21奇模：中線電壓為零，中心平面的兩個點接地；端口1短路；端口2全部功率傳送到電阻上（傳輸線側(cè)開路）奇模：中線電壓為零，中心平面的兩個點接地；22

再求出當(dāng)端口2和端口3終端接匹配負(fù)載是，端口1處的輸入阻抗；端口1匹配。再求出當(dāng)端口2和端口3終端接匹配負(fù)載是，端口1處23對于Wilkinson分配器，其S參數(shù)如下：在端口1，輸入阻抗為1對于偶/奇模，匹配對稱，由于互易性端口2和端口3對稱中心對稱線下的短路和開路對于Wilkinson分配器，其S參數(shù)如下：在端口1，輸入阻24

注意：當(dāng)分配器在端口1驅(qū)動并且輸出匹配時，沒有功率消耗在電阻上。所以，當(dāng)輸出都匹配是，分配器是無耗的；只有從端口2或端口3反射的功率消耗在電阻上；而且此時功率僅消耗在電阻上，端口2和端口3是隔離的。注意：當(dāng)分配器在端口1驅(qū)動并且輸出匹配時，沒有2517、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、T型結(jié)功分器三、Wilkinson功分器四、實例17、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器一、三端口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)26MicrowaveOffice帶有的Examples：

WilkinsonCurveWilinsonPowerDivider_4WayPowerDivider_16WayMicrowaveOffice帶有的Examples：27WilkinsonCurveThisexampledemonstrateshowtolayoutawilkinsondividerthathasclosedloops.Thelayoutwasconstructedusingmcurveswithequationsthatdeterminetheradiusesofthecurvesgiventhewidthandlengthsofthemicrostriplines.Theequationswereformulatedsothatallthelayoutcellssnaptogetherproperlyinaclosedloop.WilkinsonCurveThisexampledem28參見MWO工程參見MWO工程29EMSightSimulationofaWilkinsonPowerDividerThisexampledemonstartesEManalysisofaWilkinsonpowerdivider.Byusingstraightlinesinsteadofcurvesthesimulationmeshesmuchmoreefficiently.ThisisagoodapproachtodesigningEMstructuresasyougetfasterresultswhilegainingtheaccuracyofafull-waveEManalysis.WilkinsonEMSightSimulationofaWilkin30四、三端口網(wǎng)絡(luò)和功分器ppt課件31參見MWO工程參見MWO工程32PowerDivider_4Way4-WayPowerCombiner:Thisexampeshowsthe2Dand3Dlayoutviewofa4-waycombinercreatedautomaticallyfromstandardmicrostripmodels.

PowerDivider_4Way4-WayPower33子電路的應(yīng)用子電路的應(yīng)用34PowerDivider_16Way16-WayPowerDivider:A1:16waypowerdividerispresente