文档介绍：功分器文献综述
1前言
功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络, 它广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。在通讯设备中，功分器有着非常广 泛的应用，例如在相控阵雷达系统中，要将发射机功率分配到各个发射单元中去。 实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。
2功分器基本原理
功分器是将一路输入信号分解成二路及二路以上的输出器件，或将多路信号 的能量合成一路输出。功分器的各个输出端口之间应有一定的隔离度。功率分 配器可看作简单的多端口网络结构，信号输入功率为Pi，各输出端口功率为P2, P3,…,Pn,且P1= P2+P3+...+Pn,对两路功分器来说，如果P2=P3,则为3dB等分 功分器，若p2=kp3,则为比例型不等分功分器。本文主要讨论两路输出功分器。
功分器
丹
P1
功分器
—% H .・•
—'—L
(a) (b)
(a)多路功分器(b)两路功分器
功分器是一种三端口网络容易证明，构成所有端口都匹配的三端口互易无耗 网络是不可能。当互易，无耗，匹配任意放宽一个条件则器件可以实现。据此可 将一般功分器分为三种
1、无耗功分器
无耗功分器常见结构如下图所示，无耗功分器具有无耗的特性，但是它不能 全部端口匹配，输出端口之间无隔离。
2、电阻性分配器
。电阻性分配器可以做到全部端口匹
配，但是它不是无耗的，供给功率的一半消耗在了电阻上
3、Wilkinson 功分器
Wilkinson功分器是这样一种网络:当输出端口都匹配时，它仍具有无耗的特 性，它只是耗散了反射功率。
Wilkinson 功分器
最简单的二分功分器属于三端网络口。工程上对信号之间的隔离要求很高, 而无功耗三端口网络耦合程度不高，且输出端口与负载间无隔离，故采用威尔 金森提出的混合型功率分配器，它在功率分配器的输出端加入隔离电阻来实现 信号的隔离、匹配，从而改善了传统功率分配器的不足。它采用的原理是引入 隔离电阻使功率分配器变成有能耗的三端网络口，从而做到完全匹配且各输出 端口具有隔离作用。同时，能够实现任意的功率分配比，且可方便地用微带线 或带状线来实现。。
Wilkinson功分器结构
通过奇偶模分析可得等分Wilkinson功分器参数如下:
四分之一波长变换阻抗:
Z=/2Z°,
隔离电阻：R=2Z0
S参数:
5ii = °
$22 = $33 = 0
S|3 = 53 = - j/>/2
S23 = S32 = 0
（在端口 =
（端口 2和端口 3匹配，对于偶模和奇模）
（端口 2和端曰3对称）
（由于在剖分卜,的短路或开路）
Wilkinson功分器的特性可以通过以下各项指标来描述：
带宽 FBW = (/h-A)//o
中心频率为
f。
插入损耗为
-20log\S21\
隔离度为
—20log\S231
回波损耗为
-2Qlog\Sri\
3国内功分器文献分析
在中国知网、维普等数据库通过搜索功分器、功率分配器、宽带、宽频等关 键字查找到了部分关于宽频功分器的文献。在找到的文献中，绝大部分是采用双 节结构实现双频Wilkinson功分器或采用多节变换器来实现宽频Wilkinson功分器。 文献中的Wilkinson功分器频率范围一般可以达到2-18Ghzo另外在中文文献中 所述结构大部分是分立器件结构，没有搜索到用于集成电路中的Wilkinson功分
器结构
例如文献口1双频及宽带功率分配器的研究与设计, 双节结构Wilkinson功分器结构。
该文还给出了一种2-18GHZ宽带功分器结构，，该结构利用渐 变传输线原理，将传统Wilkinson结构中的四分之一波长变换器用渐变传输线代
K渐变匹配节每等份微带线设计参敷
//
0
1
Z/Q
60
W/mm
402