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射频功率分配器的发展需走精专路线

    射频功率分配器的发展需走精专路线
    射频功率分配器是一种射频功率分配器/组合器电路,包括:一个输入端;第一和第二输出端;第一、第二和第三微带传输线,第一微带传输线的一端与所述输入端相连,第二微带传输线的一端与第一输出端相连,第三微带传输线的一端与第二输出端相连;以及连接在第一至第三微带传输线之间的集总元件。  
    早在2006年,射频功率分配器的设计和理论分析就已经得到了深入的研究。射频功率分配器的概念就是让器件能同时工作在两个不同的频段,其设计原理复杂,被认为是单频器件的极大扩展,因此属于研究的热点。为了满足ISM两个频段的需要,我们希望设计出的射频功率分配器在满足双频的同时,还需要对中间频率的隔离以此达到滤除噪声的实际效果。根据其给出的设计公式和设计数据,得出适应于满足ISM中2.45 MHz和5.8 GHz的功率分配器,同时端口2和端口3之间在这两个频段满足理想的隔离。另外射频功率分配器从传输参数可以看出,射频功率分配器在两个频段的功率分配达到了-3dB的理想功率分配特性。
    为了在全波电磁仿真方面验证该功率分配器的正确性,射频功率分配器采用传输线理论模型和实际物理参数模型的转化工具,考虑基板材料Rogers RO3003,其介电常数为3,损耗余弦角为0.0013,基板厚为1.2 毫米。从而得出最终的物理尺寸。射频功率分配器两个工作的频点有着一定的偏移,第一个频点从设计值2.45 GHz偏移到2.32GHz,第二个频点从5.8 GHz 偏移到5.42GHz.该偏移能提前预测出来是电磁仿真工具必要性很好的证明。另外,射频功率分配器传输参数S21和理想值-3dB相比减少了0.2dB左右,这个可以用基板的损耗来解释。射频功率分配器可以看到端口1的信号能顺利地分开到端口2和端口3。
    总的来说,射频功率分配器采用电磁全波仿真结果和理想模型参数的结果存在一定的差异。这种差异是客观存在的,只有通过进一步对传输线长度和宽度的适当调整才能得到最理想的电磁仿真结果,只有得到了最精确最理想的电磁仿真结果,才能进一步制作实物,要不然其最终的产品不能满足系统的要求。射频功率分配器采用添加传输线枝节的方法来设计出同时满足ISM两个射频段的功率分配器,通过SONNET全波电磁仿真验证了射频功率分配器基本概念的正确性以及采用实际传输线所引起的频率偏移等特点。射频功率分配器内部阻抗为ZS的信号源通过输入端口P1注入到特性阻抗为Z0,长度为L0的第一传输线。射频功率分配器提供了一种容易加工,且功分比方便可调的传输线结构微波射频功率分配器。

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