实验射频微波功率分配器合成器设计

功率分配器设计 (2)

在微波热疗临床治疗中,当肿瘤体积过大或位置较深时,经常需要多个辐射器对肿瘤组织同时辐照。功率分配器可以将输入的微波信号能量分成多路,能量可以等分或不等分地分配到各辐射器,实现对肿瘤组织的有效加热治疗。研制高隔离度的微带结构的一分二wilkinson型功分器,采用三节阶梯阻抗方式,通过对等效电路的阻抗分析,给出设计参数,并基于ansofthfss软件对其结构进行仿真与优化,设计工作频率为2.45ghz的一分二wilkinson型功分器。用网络分析仪对实物的测试表明,该功分器带宽大于25%,输出端口隔离度高,而且体积小、易于加工,可以满足微波热疗设备的要求。

微波工程-第7章功率分配器与定向耦合器

介绍一种中心频率在f_0=6ghz的二进制四等分平面微波功率分配器的设计理论、软件仿真与工艺制作等方面的内容,电路性能实测值同软件验证的结果一致。该种功率分配器结构形式简单、性能良好,常用于微波电路中的功率分配与合成方面。

微波工程威尔金森功率分配器-18页文档资料

精品文档 精品文档 微带功率分配器设计 1.功率分配器论述： 1.1定义： 功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出 的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。 1.2分类： 1.2.1功率分配器按路数分为：2路、3路和4路及通过它们级联形成的 多路功率分配器。 1.2.2功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。 1.2.2根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。 1.2.3根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。 1.3概述： 常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、 带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下： （1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大， 而且输出端口间无任何隔离。微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出

第35卷第4期电子元件与材料vol.35no.4 2016年4月electroniccomponentsandmaterialsapr.2016 uhf波段宽带集总wilkinson功率分配器的设计 李博文，戴永胜 （南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094） 摘要:提出了一种基于ltcc技术的uhf波段宽带集总wilkinson功率分配器。该功分器由lc结构组合而成， 根据奇偶模阻抗理论，这样的结构可实现更高的隔离度。采用了螺旋电感结构来实现功分器的小型化。通过ads 电路仿真以及hfss三维建模设计，功分器的加工测试结果与电磁仿真结果相匹配。功分器的中心频率为1.05ghz， 带宽为300mhz，两输出端口插入损耗均优于3.26db，隔离度优于28db（1.0

通过对三端口都加有微带线的新颖结构功率分配器的研究和理论分析,研制了一款适用于900mhz射频识别(rfid)和2140mhz基站系统的双频段功率分配器。首先根据改进的wilkinson功率分配器结构,通过奇模-偶模分析理论得出其设计电路参数方程;接着对电路参数方程求解获得具体的设计参数;然后根据设计参数搭建电路进行ads仿真;最后对设计的功率分配器进行测试和分析。结果表明:设计的双频段功率分配器在工作的两个频段内都具有良好的性能,对两种系统具有实际的应用意义,同时表明奇模-偶模分析理论对设计实际的双频功率分配器具有重要价值。

提出了一种波导三路功分器结构,该功分器采用e面t型缝隙耦合结构来实现功分比的调节。通过调节耦合缝隙以及感性膜片,使输入阻抗匹配并且实现等功率同相位的三路功分输出。为了实现功率合成,采用对称的两个三路功分器进行背靠背级联实现功率合成网络,仿真结果显示出良好的驻波效果和极低的插损。最终对加工出的实物进行测量,在32.5~36ghz频段内实现了输出功率幅度不平衡度小于0.5db的良好效果。通过背靠背连接两个功分器实现了在33.3~35.3ghz带宽内插损小于0.3db的功率分配/合成网络。

基于人工电磁材料开环谐振器,提出了一种结构紧凑的新型宽带微带功率分配器。通过在微带线上加载开口谐振环(srrs)单元,使其在某个频段内呈现色散性质即支持后向波传播,从而实现宽带特性。该结构可简单地通过改变开环谐振器结构参数来调节功率分配器中心频率。测试结果表明,该功分器具有体积小巧、损耗低、易制作并方便与其他电路集成等优势。

介绍了一种基于内匹配功率管的wilkinson微带功率分配器设计新思路。传统wilkinson微带功率分配器在低频段体积大,用于内匹配功率管时很难在规定的尺寸范围内使用,采用高介电常数陶瓷基片辐射损耗大,直流转换效率低。适当引入不连续性,提高端口阻抗值,端口阻抗引入的虚部参与后续匹配网络的新型wilkinson微带功率分配器,与传统wilkinson功率分配器相比,体积更小,效率更高,有很好的实用价值。设计的工作频段在5.2～5.8ghz的wilkinson微带功率分配器,在整个频带内输出功率大于50dbm,饱和功率增益高于7db,功率附加效率大于30%。

本文基于微带线理论,简要分析了功率分配器的设计原理,详细地介绍了功率分配器的设计步骤,并以等功率分配的二路功率分配器为例进行了实例分析。

采用同轴结构,通过阻抗变换先将输入端口的阻抗变换至所需值,然后在各个分支进行阻抗变换,实现一分四不等分的功率分配器.仿真结果说明,各输出端口功率分配比与理论计算吻合,同轴结构一分四不等分功率分配器完全可以应用.

在新材料sige-oi(绝缘层上锗硅)单模光波导的基础上,建立了符合单模光波导条件的sige-oi对称型y分支光功率分配器结构,分析了对称型y分支光功率分配器的模式,并通过bpm模拟软件对sige-oi对称型y分支光功率分配器进行了模拟,分析了光场强度、分支角度、分支过渡区长度以及附加损耗等之间的关系,选择的y分支光功率分配器过渡区长度l为1200μm,光束被平均分配到两个分支中,出口处每束光的强度大约是入口处强度的50%,符合y分支器的3db特性。该设计可以获得具有均匀输出特性,当分支角小于1°的时候,附加损耗小于0.5db的低损耗sige-oi对称型y分支光功率分配器。

讨论了两条平行硅周期介质波导间的定向耦合效应,根据晶格移动时耦合长度的改变选择一个合适的耦合区域设计了一个可实现任意比例的功率分配器。功率分配比可从0∶1变到1∶0。并运用时域有限差分法模拟了器件的性能,结果表明在整个晶格移动过程中光信号的传输效率均在92%以上。

设计、制作并测量了基片集成波导(siw)e面和h面(平面)混合功分器馈电的2×4印刷宽带对数周期天线阵列,并与1×4印刷宽带对数周期天线阵列进行了测试比较。实测1×4印刷对数周期天线阵列在10.5~19.5ghz内回波损耗小于-10db,2×4印刷对数周期天线阵列在11.2~16.7ghz内回波损耗小于-10db.文中给出了1×4和2×4印刷对数周天线阵列在12ghz1、3ghz、14ghz、15ghz和16ghz的实测辐射方向图和两个阵列天线带内的辐射增益。测试结果表明:2×4印刷对数周天线阵列在工作频带内辐射特性稳定,增益比1×4印刷对数周天线阵列提高1~3db.

基片集成波导(siw)具有损耗低、性能好、易于集成等优点,作为一种新型的导波技术已经被广泛地用于微波与毫米波电路。但是对于微波低频段,基片集成波导器件的尺寸偏大。最近,一种新的导波结构——半模基片集成波导(hmsiw)被提出。与基片集成波导相比,半模基片集成波导保留了基片集成波导的优点,同时在尺寸上缩小近一半,损耗也更低。本文提出了两种结合半模基片集成波导与基片集成波导技术的三分贝功率分配器,仿真结果与实验结果一致。

我校电磁场工程系研制的“x波段三等分微带分配器”是一项电子设备中急需的用于功率分配的重要部件,传统的功率分配器一般采用2~n分割,而该部件采用一分为三的微带功率分配方案。

提出了一种新的多端口功率分配器,其通过一个扇形结构将信号等分为四路.通过增加输入和输出匹配网络,提高功率分配器的工作带宽,同时避免了高特性阻抗传输线的出现,文章的最后分析了一个实例,功率分配器工作频带由12.5%扩展到了34%,通过与文献比较,可以看到性能的明显提高.

为了实现高功率微波的多路等幅同相功率分配,提出了一种新型的使用单圈探针耦合的多路径向线功率分配器。通过对新型探针耦合特性的分析,设计了一个s波段的16路功率分配器模型,并对该模型进行了数值模拟和实验测量。实验结果表明:该功率分配器在2.55~3.15ghz的频带范围内,驻波比小于1.4,插入损耗小于0.3db,输出幅度不平衡度小于±0.5db,输出相位不平衡度小于±5°,可以在较宽的频带内实现微波的等幅同相功率分配。

我们提出了一种带有两个环形谐振器的t型光子晶体功率分配器结构,利用时域有限差分法研究了该功率分配器电磁波的传输分配性能.分析结果表明:该结构具有频带宽、传输率高等特点,该器件在光通讯器件制作、光子晶体集成化等方面具有潜在的应用价值.

利用正方格2维光子晶体设计了带有环形谐振器的1×2光子晶体功率分配器结构,该结构具有1个输入端口和2个输出端口。采用时域有限差分法研究了该功率分配器对电磁波的传输性能,结果表明:其结构在第三通信窗口(1550nm波长)实现了电磁波的高效传输,同时具有优良的电磁波通频带功率二等均分性,以及电磁波传输转向设计灵活、损耗低、结构紧凑等优点。