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电子技术• Electronic Technology一种S 波段微带型Wilkinson 功分器的设计文/艾伟利摘要本文设计了一种工作于2.7 GHz ~ 2. 9GHz 的 Wilkison 功 分 器，使用仿真软件ADS 和HFSS 进 行了仿真验证和参数调整。
针对 Wilkison 功分器输入端连接点不 连续性造成的阻抗不匹配问题， 设计了在连接点处增加矩形导带 的优化方法，输入端的回波损耗 降低了 3dB 以上。
仿真结果表明， 设计的功分器达到了设计要求。
表1：功分器仿真得到的数据参数名称主传输线宽度W1V4支臂宽度W2X/4支臂长度1数值2.30mm1.435mm 20.27mm图1： Wilkinson 功分器结构示意图、端口2.图2： Wilkinson 功分器原理图【关键词［Wilkinson 功分器S 波段回波损 耗隔离度1引言目前工作频率在4GHz 以下的全固态雷达发射机如雨后春笋般地涌现出来，大量地替换原有电子管雷达发射机。
与大型真空电子管相 比，固态放大管具有尺寸小、可靠性高、寿命长、工作电压低等许多优点，但受到固态器件 增益较低的制约，固态放大管的峰值功率大约 从几十瓦至一千瓦。
在固态雷达发射机中，需要几十个至几百个固态放大管并联工作，然后进行功率合成以提高输出功率。
因此，设计合 理的功率合成器和功率分配器（简称功分器）成为固态雷达发射机的必然要求。
本文设计了一种应用于S 波段固态雷达 发射模块中的微带型Wilkinson 功分器，频率 为2.7GHz 〜2.9GHzo 传统的Wilkinson 功分器，在其输入端和两24并联支臂的连接处，由于 连接点的不连续性，其阻抗并不能达到理想的 完全匹配。
为了减小不匹配带来的指标恶化，本文提出了一种在Wilkinson 功分器输入端和两A/4并联支臂的连接处加上一块矩形导带的 方法。
与未经优化的Wilkinson 功分器相比，从HFSS 软件版图仿真结果看，输入端口回波损耗S （l,l ）提高了 3dB 以上，输出端口的隔 离度也有提高。
实验 设计仿真微带功分器一、 实验目的：１． 掌握微带功分器的原理；２．掌握用VOLTAIRE 仿真、优化线性电路；二、 实验原理：功分器是一种功率分配元件，它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率，当然也可以将几路功率合成，而成为功率合成元件。
在电路中常用到微带功分器，其基本原理和设计公式如下：页 1图2.1 二路功分器的原理图图2.1是二路功分器的原理图。
图中输入线的特性组抗为0Z ,两路分支线的特性阻抗分别为Z 02和Z 03，线长为0e λ/4 , 0e λ/4为中心频率时的带内波长。
图中2,3R R 为负载阻抗，R 为隔离阻抗。
对功分器的要求是：两输出口2和3的功率按一定比例分配，并且两口之间相互隔离，当两口接匹配负载时，1口无反射。
下面根据上述要求，确定Z 02 、Z 03、R 2、R 3及R 的计算公式。
设2口、3口的输出功率分别为P2、P3 ，对应的电压为V2、V3 .根据对功分器的要求，则有： P 3=K 2P 2|V 3|2/R 3=K 2|V 2|2/R 2式中K 为比例系数。
为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应 V 3=V 2 于是得 R 2=K 2R 3 若取 R 2=KZ 0 则 R 3=Z 0/K因为分支线长为λe0/4，故在1口处的输入阻抗为： Z in2=Z 022/R 2 Z in3=Z 032/R 3为使1口无反射，则两分支线在1处的总输入阻抗应等于引出线的0Z ，即 Y 0=1/Z 0=R 2/Z 022+R 3/Z 032 若电路无损耗，则|V 1|2/Z in3=k 2|V 1|2/Z in2 式中V1为1口处的电压 所以 Z in =K 2Z 03Z 02=Z 0[(1+K 2)/K 3]0.5 Z 03=Z 0[(1+K 2)K]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。
跨接在端口2、3间的电阻R ，是为了得到2、3口之间互相隔离得作用。
当信号1口输入，2、3口接负载电阻 时，2、3两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2口或3口得外接负载不等于R2或R3时，负载有反射，这时为使2、3两端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R=Z 0(1+K 2)/K 。
微带wilkinson功分器的仿真设计实验报告学院电子科学与工程学院姓名学号指导教师2016年10月21日一、实验目的● 了解功率分配器电路的原理及设计方法。
● 学习使用ADS 软件进行微波电路的设计，优化，仿真。
● 掌握功率分配器的制作及调试方法。
二、设计要求指标● 通带范围0.9 — 1.1GHz 。
● 双端输出，功分比为1:1。
● 通带内个端口反射系数小于-20dB 。
● 两个输出端口的隔离度小于-20dB 。
● 传输损耗小于3.1dB 。
三、设计思路图一：设计思路示意图四、理论分析设计1. 基本工作原理分析理论学习尺寸计算绘制ADS 原理图原理图仿真优化设计版图仿真功率分配器是三端口电路结构，其信号输入端的输入功率为P1，而其它两个输出端的输出功率分别为P2和P3。
理论上，由能量守恒定律可知：P1=P2+P3。
端口特性为：(1) 端口1无反射(2) 端口2和端口3输出电压相等且相同(3) 端口2、端口3输出功率比值为任意指定值1/由这些条件可以确定Z o2、Z o3以及R2、R3的值。
2.功分器技术指标计算(1)输入端口回波损耗输入端口1的回波损耗根据输入端口1的反射功率和输入功率之比来计算(2)插入损耗输入端口1的回波损耗根据输出端口的输出功率和输入端口1的输入功率之比来计算(3)输出端口间的隔离度输出端口2和输出端口3间的隔离度可以根据输出端口2和输出端口3的输出功率比来计算(4)功分比当其它端口没有反射时，功分比根据输出端口3和输出端口4的输出功率比来计算(5)相位平滑度在做功率分配器时，输出端口的平滑度直接影响功率合成效率。
五、尺寸计算使用ADS软件自带的计算工具计算出微带线的尺寸。
图5.1 50Ω的微带线宽度计算图5.2 75Ω的微带线宽度计算输入Z0=50Ohm,可以算出微带线的宽度为1.52mm。
填入ZO=70.7Ohm和E_Eff=90deg，可以算出微带线的线宽为0.79mm和长度42.9mm。
设计资料微带功率分配器设计方法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：1.3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，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。
下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。
2．设计原理：2.1分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。
下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。
传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。
图1：一分二功分器示意图在现有的通信系统中，终端负载均为50Ω，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Ω。
如上图匹配网络，从输入端口看Ω==500Z Z in ，而Ω==50//21in in in Z Z Z ，且是等分的，所以1in Z =2in Z ，①处1in Z 、②处2in Z 的输入阻抗应为100Ω，这样由①、②处到输出终端50Ω需要通过阻抗变换来实现匹配。
2.2阶梯阻抗变换：在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。
其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。
它的特性阻抗Z1为待匹配的阻抗。
一种微带一分八Wilkinson功分器的设计与实现微带一分八Wilkinson功分器是一种用于将输入功率平均分配到八个输出端口的微带功分器。
本文将介绍该功分器的设计与实现。
1.设计要求设计一个工作频率为f的微带一分八Wilkinson功分器，其特点如下：-输入端口和输出端口的阻抗为Z0(通常为50Ω)。
-输入功率分配到八个输出端口时的功率分配误差不超过±0.5dB。
-高频信号的传输损耗尽量小，以确保功分器的高频性能。
2.设计步骤2.1确定微带线宽度和阻抗首先，根据设计频率f和介质常数，可以计算出微带线的宽度W和介质常数εr。
使用商用PCB设计软件，比如EAGLE或Altium Designer，可以根据W和εr计算出微带线的阻抗Z0。
2.2确定功分器的尺寸接下来，根据所选的微带线宽度W和长度L，可以计算出微带线的特性阻抗Z0。
根据Wilkinson功分器的设计原理，输入端口和输出端口的微带线长度应为L/4，耦合器的长度应为L/2、通过调整L的值，可以得到所需的阻抗Z0。
2.3设计耦合器根据Wilkinson功分器的原理，耦合器的长度应为L/2、通过调整耦合器的宽度，可以控制功分器的功分比。
通常，通过微带线的宽度Wc和长度Lc来控制耦合器的宽度。
通过调整Wc和Lc的值，可以得到所需的功分比。
2.4设计阻抗变换器为了将输入阻抗Z0变换到耦合器的阻抗Zc，需要在输入端口和耦合器之间添加一个阻抗变换器。
阻抗变换器可以由微带线和补偿电容或电感组成。
通过调整阻抗变换器的参数，可以使输入阻抗匹配到耦合器的阻抗。
2.5仿真和调整完成设计后，使用商用EM仿真软件，如Ansoft HFSS或CST Microwave Studio，对功分器进行全波仿真。
通过仿真结果，可以评估功分器的性能，并进行必要的调整，以满足设计要求。
3.实现完成设计和仿真后，可以将功分器制作成实际的PCB。
根据设计要求，选择合适的材料和加工工艺，并使用PCB加工设备制作PCB板。
实验 设计仿真微带功分器一、 实验目的：１． 掌握微带功分器的原理；２．掌握用VOLTAIRE 仿真、优化线性电路；二、 实验原理：功分器是一种功率分配元件，它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率，当然也可以将几路功率合成，而成为功率合成元件。
在电路中常用到微带功分器，其基本原理和设计公式如下：页 1图2.1 二路功分器的原理图图2.1是二路功分器的原理图。
图中输入线的特性组抗为0Z ,两路分支线的特性阻抗分别为Z 02和Z 03，线长为0e λ/4 , 0e λ/4为中心频率时的带内波长。
图中2,3R R 为负载阻抗，R 为隔离阻抗。
对功分器的要求是：两输出口2和3的功率按一定比例分配，并且两口之间相互隔离，当两口接匹配负载时，1口无反射。
下面根据上述要求，确定Z 02 、Z 03、R 2、R 3及R 的计算公式。
设2口、3口的输出功率分别为P2、P3 ，对应的电压为V2、V3 .根据对功分器的要求，则有： P 3=K 2P 2|V 3|2/R 3=K 2|V 2|2/R 2式中K 为比例系数。
为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应 V 3=V 2 于是得 R 2=K 2R 3 若取 R 2=KZ 0 则 R 3=Z 0/K因为分支线长为λe0/4，故在1口处的输入阻抗为： Z in2=Z 022/R 2 Z in3=Z 032/R 3为使1口无反射，则两分支线在1处的总输入阻抗应等于引出线的0Z ，即 Y 0=1/Z 0=R 2/Z 022+R 3/Z 032 若电路无损耗，则|V 1|2/Z in3=k 2|V 1|2/Z in2 式中V1为1口处的电压 所以 Z in =K 2Z 03Z 02=Z 0[(1+K 2)/K 3]0.5 Z 03=Z 0[(1+K 2)K]0.5下面确定隔离电阻R 的计算式。
跨接在端口2、3间的电阻R ，是为了得到2、3口之间互相隔离得作用。
当信号1口输入，2、3口接负载电阻 时，2、3两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2口或3口得外接负载不等于R2或R3时，负载有反射，这时为使2、3两端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R=Z 0(1+K 2)/K 。
本科毕业设计（2011届）题目不等分微带功分器设计学院电子信息学院专业电子科学与技术班级学号学生姓名指导教师完成日期2011年3月诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《不等分微带功分器设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：年月日摘要在无线通讯射频电路中经常会遇到要求射频功率不平衡分配的情况，因此不等分功分器在实际射频电路中有着重要的应用价值。
微带线具有体积小、易加工、易集成等优点，而被广泛应用于射频微波集成电路中。
因此本毕业设计主要是针对微带线型不等分功分器的研究而展开的。
不等分微带功分器相对于等分微带功分器而言，设计难度要更为复杂一点，需要考虑的影响因素要更多一些。
本次设计中，通过对Wilkinson微带功分器的研究，提出了不等分微带功分器的设计理论。
在此理论基础上，利用Advance Design System射频微波电路仿真软件，设计了两款一分二不等分的微带型功率分配器（功分比例分别为1:2，3:4）。
实验和仿真结果一致，并满足设计指标要求，从而论证了不等分微带型功率分配器设计理论的正确性。
关键词：不等分；微带；功分器；ADS软件；射频ABSTRACTRF circuits in wireless communications requirements often encountered in the power imbalance in the distribution of radio frequency, ranging from sub-splitters so the actual RF circuit has important application value.Microstrip line is small, easy processing, easy integration, etc., which are widely used in microwave integrated circuits in RF.Therefore, this graduation design mainly for microstrip line power splitter sub-ranging research undertaken. Ranging from sub-microstrip power divider relative to the attainment of microstrip power divider, the design is difficult to be more complex, factors to be considered to be more of them.The design, by microstrip Wilkinson power divider on the research,proposed ranging from sub-microstrip power splitter design theory. Based on this theory, the use of Advance Design System RF and microwave circuit simulation software, designed two points of a sub-second range Microstrip power splitter (power divider ratio was1:2,3:4).Experimental and simulation results are consistent and meet the design requirements, which demonstrates the range Microstrip power splitter sub-design theory is correct.Key words: unequal; microstrip; power divider; advance design system software; RF目录1 引言-------------------------------------------------------------------------------------------12 概述--------------------------------------------------------------------------------42.1 不等分功分器中的微带线-------------------------------------------------------42.1.1 微带线的定义----------------------------------------------------------------------42.1.2 微带线的结构----------------------------------------------------------------------42.1.3微带线计算-------------------------------------------------------------------------52.1.5微带线常用材料-------------------------------------------------------------------62.2 功分器------------------------------------------------------------------72.2.1 功率分配器定义-------------------------------------------------------------------72.2.2 功率分配器的工作原理----------------------------------------------------------82.2.3 微带线功率分配器----------------------------------------------------------------93 总体设计---------------------------------------------------------------------------------124 软件设计--------------------------------------------------------------------------------134.1 ADS软件--------------------------------------------------------------------134.1.1 ADS软件介绍---------------------------------------------------------------------134.1.2 ADS仿真分析---------------------------------------------------------------------134.2 总体方案-----------------------------------------------------------------------------154.3 程序流程--------------------------------------------------------------------------165 制作与调试--------------------------------------------------------------------------------275.1 硬件电路--------------------------------------------------------------------------275.2 调试--------------------------------------------------------------------------------27结论----------------------------------------------------------------------------------------------31致谢----------------------------------------------------------------------------------------------32参考文献----------------------------------------------------------------------------------------331 引言功分器是将输入信号功分器分成相等或者不相等的几路功率输出的一种多端口网络，广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。
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，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。
（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。
下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。
2．相关技术指标：2.1 概述：功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。
2.2 频率范围：频率范围各种射频/微波电路的工作前提，功率分配器的设计结构与工作频率密切相关。
必须首先明确分配器的工作频率，才能进行下面的设计。
2.3 承受功率：在大功率分配器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。
一般地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线，要根据设计任务来选择用何种线。
2.4 分配损耗：主路到支路的分配损耗实质上与功率分配器的功率分配比有关。
如理想的两等分功率分配器的分配损耗是3dB，四等分功率分配器的分配损耗6dB，常以S参数S21的dB值表示。
2.5插入损耗：输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素，及端口不是理想匹配所造成的功率反射损耗，常以S参数S21的dB 值表示。
2.6 隔离度：支路端口间的隔离度是功分器的另一个重要指标。
如果从每个支路端口输入功率只能从主路端口输出，而不应该从其他支路输出，这就要求支路之间有足够的隔离度，如两支路端口2和3的隔离度用S23或S32的dB值表示。
2.7 驻波比:在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin ，形成波节。
其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。
这种合成波称为行驻波。
驻波比是驻波波腹处的声压幅值Vmax与波节处的声压Vmin幅值之比。
驻波比是表示两端口合理匹配的重要指标，因此每个端口的电压驻波比越小越好。
2．设计原理：2.1 分配原理：微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。
下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。
传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。
在现有的通信系统中，终端负载均为 50Ω，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为 50Ω。
如上图匹配网络，从输入端口看Z in = Z 0 =50Ω，而Z in = Z in1 // Z in 2 = 50Ω，且是等分的，所以 Z in1 =Z in 2 ，①处 Z in1、②处 Z in2 的输入阻抗应为 100Ω，这样由①、②处到输出终端 50Ω需要通过阻抗变换来实现匹配。
2.2 阶梯阻抗变换：在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。
其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图 2）。
它的特性阻抗 Z1 为待匹配的阻抗。
根据特性阻抗匹配原理：Z in=(Z01×Z01)/R L，其中Z in为匹配后的输入阻抗，Z 01为四分之一波长传输线特性阻抗, R L为负载阻抗，则Z1= Z 0⋅Z 2，其长度 L 为中心频率导引波长的 1/4，即 L=λg/4。
相当于电长度θ为θ=π/2。
对于单节的 1/4 波长阻抗匹配，Z1= Z0⋅Z2 (Z0=Z2=50Ω) 所以Z1= Z 0⋅Z 2 = 2×50Ω=70.7Ω。
这种变换器的显著特点就是简单，用任一种形式的传输线均能实现，但当频率偏离中心时，其电长度不再是π/2，变换特性也随之恶化。
它对频率的敏感，使它仅适合于窄带运用。
在需要宽带匹配的场合，应采用多节阶梯阻抗变换器或各种渐变线变换器。
在多节阶梯阻抗变换器中，各阻抗阶梯所产生的反射波彼此抵消，于是匹配的频带得以展宽。
多节阶梯阻抗变换器中最常用的是每节长度为1/4 波长变换器（图 3）。
图3：多节λ/4 阻抗变器示意图由于本课题为一窄带功分器，所以只针对单节阻抗变换进行分析，多节阻抗变换不再详述。
进行完阻抗变换后，如果一个功分器各输出路之间没有隔离，信号就会相互干扰，无法实现功分，那么下面我们将对如何实现隔离进行分析。
2.3 隔离原理：上面运用阶梯阻抗变换器原理仅仅对功分器的传输进行了匹配，而每个输出端口间并没有进行匹配，所以端口间没有隔离。
为了实现隔离可以通过输出路与路间的阻抗匹配（常称为隔离电阻）达到要求，那么下面采用奇、偶模法来进行分析。
图 4：激励响应示意图如上图，当输出端加激励U 时，可等效为偶模激励和奇模激励的叠加。
图5：偶模电压激励等效图如图 5，当偶模电压激励时，两路的相位相同，则信号沿阶梯阻抗变换器传输，理论上隔离电阻上是没信号的，前面已经分析这个电路是完全匹配的。
图6：奇模电压激励等效图如图 6，当奇模电压激励时，两路的相位相差 180 度，则信号沿隔离电阻传输，要达到匹配，则需对隔离电阻进行分析。
当节数 m=1 时，在分配原理中已经进行了分析，如图 6，此时1/4 波长阻抗为 100Ω，则 R//100Ω= Z0 =50Ω，隔离电阻 R=100Ω。
当 m=2 时，隔离电阻的计算公式如下：图7：两节二功分器示意图3.设计步骤：功分器的设计可以分为以下几个步骤来进行。
3.1 确定相对带宽：根据频率范围确定中心频率：F0=(F1+F2)/2 (F1,F2分别为上限频率和下限频率)，则相对带宽W=(F2-F1)/F0。
3.2 确定 T 型节处的阻抗变换比：根据上面分配原理可知，对于公分器在 T 型节处，阻抗比为：一分二：R=2 一分三：R=3 一分四：R=43.3 确定 1/4 波长阻抗变换器的节数：一般可以根据 m=f2/f1（f2 为终止频率，f1 为起始频率）来确定。
3.4 计算1/4 波长的阻抗（对输入输出端驻波进行匹配）：根据上述阶梯阻抗原理对每一级 1/4 波长进行匹配，确定每一级的阻抗，从而根据线路板的厚度及介电常数确定好传输线的宽度，传输线的长度是中心频率的 1/4 导波长。
3.6 计算每一级的隔离电阻（对输出端间进行匹配）：根据上述隔离原理可以通过阻抗变换对输出端口间进行匹配，从而使设计满足需要的隔离。
3.7 插入损耗分析：插入损耗主要指理论损耗与附加损耗，理论损耗指理论上即存在的，是不可以消除的，这从能量守恒原理可知，对于功分器理论损耗为：理想分配损耗（dB）=10log(1/N) （N 为功分器路数）参见表Ⅰ。
设计时一定要考虑如何尽量减小由接头、线路板、电阻等引起的附加损耗，这就要求对材料进行分析，选择合适的材料也是很重要的。
表Ⅰ：常见功分器的理论损耗3.8 功分器功率分析：我们知道，当从功率分配器的输入端加一功率，由于每一路间的信号是同幅同相的，而且理论上电路是完全匹配的，所以隔离电阻上无功率通过，也就是说不承受功率，所以功分器的功率容量主要根据插入损耗计算出在传输线上损耗的能量，从而计算出能够承受的最大功率即可。
当功分器作为合路器使用时我们可以根据以上隔离电阻原理进行分析，计算出隔离电阻上所承受的功率。
下面以一分二功分器作为合路器，以 10W 功率输入为例：（1）当一输出端输入 10W,其它端口接负载时，输入端输出的功率为5W,另一端口输出功率为 0，隔离电阻消耗功率为 5W。
（2）当功分器两输出端输入同幅同相 10W 功率信号，输入端输出功率为20W,隔离电阻不消耗功率。
（3）功分器两输出端输入同幅反相 10W 功率信号，输入端输出功率为 0,隔离电阻消耗功率为 20W。
4、设计实例：以 10.4G-10.5G 微带一分二的设计为例4.1 技术指标：频率10.4G-10.5GHz，端口阻抗50Ω，带内分配损耗≤4dB,两支路隔离≥25dB。
4.2 计算：4.2.1 计算节数：据m=f2/f1，确定一节即可实现。
4.2.2 计算阻抗：Z1=Z2 = Z 0 Z 2 = 2×50Ω=70.7Ω。
4.2.3 确定隔离电阻：据一节功分器R//100Ω= Z0 =50Ω，则隔离电阻 R=100Ω。
4.2.4 计算线宽和线长：线路板厚 0.5mm,介电常数 2.65。
利用微波仿真软件Microwave Office计算出：两支路线长即四分之一波长L=4.9mm，70.7Ω线宽W1=W2=0.76mm，50Ω端口线宽W=1.4mm。
4.2.5 建模与仿真：为使设计出的产品指标更为准确，减少调试量，先用微波仿真软件Microwave Office进行设计仿真，并做适当优化，以满足设计指标。
图8：Microwave Office仿真模型如图8建立模型进行仿真分析10.3G到10.6GHz频带内的隔离和分配损耗，（为更清楚的看到各曲线随频率变化的趋势故将频带向所需带宽左右各延伸100MHz），其结果如图9。
图9：Microwave Office仿真结果分析其结果发现，分配损耗满足要求但隔离度不够，因此需要对其做进一步优化处理对其分支线长度L作为变量进行优化计算，当W1=W2=0.76mm,L=4.5mm时其结果满足设计要求,如图10。
图10：Microwave Office仿真结果4.3 设计输出：4.3.1 PCB据以上计算结果进行PCB布板，由于其工作频率高为使实际结果与仿真结果更为接近，在画图时要注意精度的控制。
为减少PCB分布参数的影响要对接“地“做好处理，因此使用双面板并使用螺钉充分固定。
隔离电阻使用0603封装薄膜电阻。
如图11。
图11：PCB图4.3.2 整体结构为减少接“地“问题，接头出处问题以及空间其他因素影响测试结果，要加工一金属盒子将PCB装入其中，并加盖封闭。
