一种超宽带微带功分器的设计

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1、一种超宽带微带功分器的设计范宇(中国电子科技集团第三十八研究所，合肥市9023信箱69分箱，230088)电话：055卜65391107，E_mail：fanylJ4066@sohu．com摘要：本文叙述了采用入／4阶梯阻抗变换实现超宽带微带功分器的方法，采用四级阻抗变换设计了2—6GHz一分四超宽带微带功分器，仿真结果表明取得了良好的设计效果。关键词：超宽带；功分器：入／4阶梯阻抗变换1引言功分器是雷达、电子战天馈系统广泛应用的一类微波器件。随着现代雷达、电子对抗系统对功分器带宽要求的增加，常常需要使用宽带和超宽带功分器。这类宽带

2、和超宽带功分器对阻抗匹配要求很高，研制具有一定难度。本文阐述了某课题要求的2—6GHz超宽带微带功分器的设计方法。本文采用多级阻抗级联的设计方法实现了设计目标要求。仿真结果表明取得了很好的设计效果。2设计方法本文主要采用的多级阻抗级联设计方法实现超宽带功分目标，其理论基础是切比雪夫多级阻抗匹配设计是：图1入／4阶梯阻抗变换结构相对带宽为wq的切比雪夫多级阻抗匹配器⋯：铲警高t／耳@∥。)307^式中删n㈩，wo=2l剖R为终端阻抗，根据奇偶模分析法，功分器中R一般取2，Tn是n阶第一类多项式，其中铲哮—‰t俺Ⅳ∥。)(3)t2气产礤

3、丽≈r／1：w∥。Ju’是通带内的最大过量损耗。而切比雪夫多项式的巧(爿的值可由下式黜：《(爿一s卜s(册b又由(1)式得巧(去)=萼=譬啬㈣由(4)和(5)根据已知的wq、R和p，可以确定切比雪夫多级阻抗匹配变换器的节数。3仿真结果本文设计的功分器要求覆盖2—6GHz，中心频率点4GHz，我们选用RogersRT／Duriod5880介质板，其相对介电常数2．2，厚度0．508唧，我们求解出n=4，四级切比雪夫多级阻抗匹配变换器的各级阻抗计算式为m：Zl=z，=∥／zlz2=剐z3z。=可z．其中∥=A=留2以。+留2吼：B=磊3

4、08(6)(7)(8)(9)留2耻F毒鬲。矿吼：2F毒鬲。由上面公式可得出各级阻抗线的归一化阻抗分别为1．1、1．3、1．5、1．8，入／4阻抗线长为11．1咖。对以上公式设计再采用HFsS软件进行优化计算。最后仿真优化结果如下：在2～6GHz频带内，总口驻波系数≤一20dB，分口驻波系数≤一22dB，分口之间隔离≤一20dB，总口到分口之间损耗≤O．9dB。仿真曲线见图3到图6。图2功分器仿真模型图3总口驻波图5分口隔离309图4分口驻波图6损耗由仿真结果可见该设计方法取得很好设计效果。参考文献[1]GeorgeL．Matthae

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