射頻耦合器講解

1、學(xué)習(xí)總結(jié)一、Wilkinson功分器奇偶模分析方法Wilkinson功分器設(shè)計(jì)端口1端口2端口34Wilkinson功分器設(shè)計(jì)1、等功分情況 微帶功分器可以進(jìn)行任意比例的功率分配，下面只考慮等功分（3dB）情況。 我們?cè)谳敵龆朔謩e用對(duì)稱和反對(duì)稱源來(lái)激勵(lì)，這樣可將電路歸結(jié)為兩個(gè)簡(jiǎn)單電路的疊加，這就是奇偶模分析技術(shù)。Wilkinson功分器1端口2端口3端口參考地參考地(后面略去后面略去)5Wilkinson功分器設(shè)計(jì) 奇奇-偶模理論偶模理論為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，將所有阻抗對(duì)特性阻抗Z0歸一化，1端口以兩個(gè)歸一化值為2的電阻并聯(lián)構(gòu)成，2端口和3端口以歸一化值為1的電阻構(gòu)成，隔離電阻用兩個(gè)r/2電阻的串聯(lián)表示

2、，這樣該網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于中間平面是對(duì)稱的。/4線具有的歸一化特性阻抗為z，隔離電阻具有歸一化值為r；可以證明對(duì)等分功分器情況， 和r = 2。歸一化、對(duì)稱形式的Wilkinson功分器2z6Wilkinson功分器設(shè)計(jì) 10011 /1VVVjV 2222 102VjV 2zx7Wilkinson功分器設(shè)計(jì)8Wilkinson功分器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)頻率為f0、用于50系統(tǒng)阻抗的等分微帶功分器，并且繪出回波損耗S11、插入損耗（S21 = S31）和隔離度（S23 = S32）與頻率的關(guān)系曲線。解：由上述的推導(dǎo)可知，功分器中的/4傳輸線應(yīng)具有的特性阻抗為并聯(lián)電阻為R = 2Z0 = 100在頻率f0傳輸

3、線長(zhǎng)為/4。采用計(jì)算機(jī)輔設(shè)計(jì)程序，可算出S參量幅度隨頻率的變化。 圖5-40 等分微帶功分器的頻響 7 .7020ZZ二、基于HFSS的環(huán)形定向耦合器設(shè)計(jì)環(huán)形定向耦合器環(huán)形定向耦合器環(huán)形定向耦合器使用HFSS軟件設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)形定向耦合器，此環(huán)形耦合器使用帶狀線結(jié)構(gòu)。耦合器的工作頻率為4GHz，帶狀線介質(zhì)層厚度為2.286mm，介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù)和損耗正切分別為2.33和0.000429；帶狀線的金屬層位于介質(zhì)層的中央；端口負(fù)載皆為50。環(huán)形耦合器的HFSS模型如圖所示。環(huán)形定向耦合器環(huán)形定向耦合器HFSS設(shè)計(jì)步驟1求解類型：終端驅(qū)動(dòng)求解2建模操作 模型原型：正多邊體、矩形面、圓面 模型操作

4、：復(fù)制、合并、相減3設(shè)置邊界條件和激勵(lì) 邊界條件：理想導(dǎo)體邊界 端口激勵(lì)：波端口激勵(lì)4求解設(shè)置 求解頻率：4GHz 掃頻設(shè)置：快速掃頻，頻率范圍1-7GHz5后處理：S參數(shù)掃頻曲線、S矩陣環(huán)形定向耦合器1.002.003.004.005.006.007.00Freq GHz-40.00-35.00-30.00-25.00-20.00-15.00-10.00-5.000.00Y1CouplerXY Plot 1ANSOFTm1Curve InfodB(St(T1,T1)Setup1 : Sweep1dB(St(T1,T2)Setup1 : Sweep1dB(St(T1,T3)Setup1 : Sweep1dB(St(T1,