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基于SIGW的T型功分器作者：项猛申东娅王珂来源：《移动通信》2019年第02期【摘; 要】提出了一种SIGW的T型功分器。
采用微带T型一分四功分器的原理，设计了微带功分器加载于SIGW结构上，实现四路功率分配，使用三维电磁仿真软件Ansoft HFSS对该结构进行参数优化。
仿真结果表明，在S11参数-20 dB以下的频段为27.2 GHz—31.2 GHz，传输参数S21、S31、S41、S51都在-6.7 dB左右。
【关键词】SIGW;T型功分器;四功分;HFSS1; ;引言功率分配器的性能直接影响整个系统能量的分配效率。
随着5G一些毫米波频段的发布，高频天线、高频滤波器等器件不断发展，对高频功分器的要求也越来越高。
传统微带传输线功分器（如威尔金森、分支线电桥、环形电桥等），品质因数低、易实现宽带，但其具有损耗大、功率容量小等缺点，且存在平面/非平面集成问题，制作成本高、工艺复杂。
因此，需要适用于毫米波通信的功分器。
基片集成波导（SIW， Substrate Integrated Waveguide）能够实现毫米波应用的平面化和集成化，传输损耗低。
文章设计了一款基于SIW 的功分器[6]，用HFSS仿真设计了Ka波段的SIW功分器，利用SIW的腔体进行功率分配，实际测试结果表明其在毫米波频段具有良好的性能。
2012年，E Pucci等学者提出了印刷脊槽波导（PRGW， Printed Ridge Gap Waveguide）[1]。
2016年，张晶等学者提出将空气间隙替换为介质板，称为基片集成间隙波导（SIGW，Substrate Integrated Gap Waveguide）[2]，从而获得更稳定的间隙高度和更好的性能。
从此，无源器件包括天线和滤波器等被陆续提出[3-5]。
本文提出了一种SIGW功分器，利用T型功分器的理论设计了SIGW功分器。
2; ;SIGW功分器结构SIGW功分器由三层PCB构成（如图1），其上层PCB外侧全覆铜形成PEC（Perfect Electric Conductor，理想电导体），内侧则印刷功分器微带线;其底层PCB上全部印制蘑菇状周期结构以构成PMC（Perfect Magnetic Conductor，理想磁导体）;特别地，在上层和底层还加入了一块空白介质板（中间层）来隔断上层和底层，微带线可以很灵活地布局，不必担心受到周期结构制约。
⼀个1.1~1.6GHz的威尔⾦森功⼀分四功分器设计威尔⾦森功分器设计的理论知识如下：其中k为端⼝2与端⼝3的功率分配⽐，⼀般使⽤的情况，都是2，3端⼝功率相等。
所以k⼀般都为1.在实际使⽤中，⼀般端⼝都是取50欧姆。
所以为50欧姆， R2，R3也为50欧姆；⽽ , 为端⼝的分路并最终接地，所以他们为100欧姆。
则威尔⾦森功分器的关键的技术只是1/4波长传输线的阻抗变换技术。
因为已知 , 和R2,R3，所以,便可以根据公式计算出来为70.7欧姆。
然后隔离电阻R，可以计算得到为100欧姆。
另外⼀般在会在端⼝2，端⼝3引出⼀截适当长度的50欧姆微带线，⽤于焊接⽅便。
所以⼀般的功分器结构会是下图这样：设计步骤：1.选择相应的pcb，得到其厚度，介电常数，正切损耗⾓等参数。
2.使⽤ADS的line-cal软件，计算中⼼频率1.414GHz的50欧姆阻抗时，70.7欧姆阻抗时的宽度W1, 和W2 。
以及计算70.7欧姆，电⽓长度为90度（1/4波长）时对应的微带线长度。
这样使⽤这些数据便可以设计相应的⼀分⼆功分器了。
⼀分四功分器则在原来⼀分⼆的功分器基础上复制到输出端即可。
另外在布线的时候，需要注意线条的间距，不宜过近导致发⽣耦合问题。
建议每条微带线间应有2倍线宽或2倍板⼦厚度及以上的距离。
最后得到PCB图形如下：其性能在4个输出端⼝是⼀样的，所以这⾥只展⽰2端⼝如下：可以看出其每个端⼝的回损都有在-10以下，隔离度都在在-15dB以下。
传输损耗S21为6.6 。
性能说不好很好，但也能⽤。
另外其每个端⼝相位平衡度都重合，其⽤作合路器的时候，性能还算ok。
功分器的设计与仿真功分器（power divider）是一种将输入功率均匀分配到多个输出端口上的无源微波器件，广泛应用于无线通信系统和射频设备中。
功分器的设计与仿真是功分器研发过程中非常重要的一步，本文将详细介绍功分器的设计与仿真方法。
首先，功分器的设计需要满足一定的性能指标，如插入损耗、驻波比、功率均衡性等。
根据设计需求选择适当的功分器结构，常见的功分器结构有平面波导功分器和微带功分器。
下面以微带功分器为例，介绍功分器的设计与仿真过程。
Microstrip功分器是一种非常常见的功分器结构，它由一个输入端口和多个输出端口组成，通过微带线和分支线来实现功率的分配。
设计过程分为以下几个步骤：1.确定设计频率和阻抗：根据设计要求选择合适的工作频率和阻抗。
常见的阻抗有50Ω和75Ω，具体选择根据实际需求决定。
2.计算微带线参数：根据设计频率和阻抗，计算微带线的宽度和介质常数。
可以使用常见的微带线宽度计算公式或者专业的仿真工具进行计算。
3.确定功分比：根据需要将输入功率按照一定比例分到输出端口上，可根据功分比公式计算各个输出端口的阻抗和长度。
4.布局设计：根据计算得到的微带线参数和分支线长度，将功分器的布局设计在PCB板上。
5. 仿真验证：使用仿真软件（如ADS、Sonnet、HFSS等）对功分器进行仿真验证。
在仿真过程中，需要注意保持各个端口的阻抗匹配、避免驻波比过大等问题。
6.优化调整：根据仿真结果对功分器进行优化调整，如调整微带线的长度、宽度等。
7.PCB制作和测试：完成优化后的功分器设计后，进行PCB制作，并通过测试验证其性能指标是否符合设计要求。
以上就是功分器的设计与仿真过程。
在实际的设计过程中，需要结合具体的设计要求和目标来进行设计。
同时，合理选择仿真软件和工具也是非常重要的，能够帮助设计人员更准确地分析和优化功分器的性能。
总结起来，功分器的设计与仿真是功分器研发过程中的关键一环。
准确的设计和合理的仿真能够帮助设计人员更好地理解和优化功分器的性能，最终得到满足需求的功分器产品。
一分四功分器的设计与仿真作者：刘楷来源：《科技创新与应用》2018年第18期摘要：在微波电路中，功分器是将一路功率按照比例分为两路或多路分支，这种器件叫功分器。
功分器的实现方式有很多种，可以用微带线、共面波导、槽线、不对称共面带线等传输线实现。
文章对功分器的应用及参数进行了简单介绍，利用CST仿真软件对一分四功分器进行设计，着重讲述了功分器设计中的参数计算和优化过程。
关键词：微波；功分器；电磁仿真；损耗；参数优化中图分类号：TN626 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）18-0084-03Abstract： In microwave circuit， power divider is divided into two or more branches according to the proportion of the power. This device is called power divider. There are many ways to realize the power divider， such as microstrip line， coplanar waveguide， slot line， asymmetric coplanar strip line and so on. In this paper， the application and parameters of the power divider are briefly introduced， and the design of the sub-four power divider is carried out by using the CST simulation software， and the process of parameter calculation and optimization in the design of the power divider is emphatically described.Keywords： microwave； power divider； electromagnetic simulation； loss； parameter optimization1 功分器的介绍功率分配器是一种在现代通信中广泛应用的微波无源器件，被广泛应用于通信、雷达以及电子站等电子系统中。
一分四功率分配器的设计周健【摘要】文章介绍了一种一分四功率分配器的设计方法,应用HFSS软件进行电磁仿真设计,并制作了一款工作在450~470 MHz频率范围内的功率分配器样件.通过Keysight网络分析仪对样件进行指标测试,测试结果与仿真结果吻合较好,验证了设计方法的可行性,具有很强的借鉴作用.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2017(000)028【总页数】3页(P53-55)【关键词】功率分配器;威尔金森;电磁仿真【作者】周健【作者单位】江苏省广电有线信息网络股份有限公司南京分公司,江苏南京210000【正文语种】中文功率分配器是无线通信系统中的一种非常重要的射频无源器件，在天线阵馈电系统、功率放大器和无线局域网中都有着广泛的应用。
目前应用最多的射频功率分配器多为威尔金森（WilKinson）形式，其优点在于设计方法较简单、易于实现，输出端口可以实现较高的隔离［1］。
本设计的主要指标要求如下。
（1）频带范围：450～470MHz；（2）插入损耗：≤6.4 dB；（3）隔离度：≥20 dB；（4）输入/输出电压驻波比：≤1.3；（5）带内平坦度：≤0.3 dB；（6）功率容量：≥50W；（7）工作温度：-40～55 ℃；（8）相对湿度：95%（40℃）；（9）尺寸：≤98mm×68mm×15 mm。
一分四威尔金森（Wilkinson）功率分配器一般采用一分二再分二的级联方式。
理论上，阻抗变换的节数越多，工作的带宽越宽，但体积也会越大。
近年来，电子通信技术迅速发展，多层PCB技术得到了空前发展，并逐渐引入功率分配器的设计中，但成本较高［2-3］。
本文采用一节阻抗变换的方法。
1.1 理论计算首先，选取聚四氟乙烯板材，介电常数为2.65，厚度0.8 mm。
该板材优势在于较为常见，介电常数稳定，且价格不高。
应用电磁仿真软件ADS自带的小工具Linecalc，计算出50 Ω对应的线宽为2.14 mm，70.71 Ω对应的线宽为1.18 mm，1/4波长对应的微带线长度为113 mm。
4路宽带Wilkinson功分器设计作者：孙利民潘成胜韩华珍来源：《数码设计》2017年第04期摘要：针对雷达和中继通信系统对宽带多路功分器的需求，本文在理论分析的基础上，利用ADS2016软件设计了一款应用于L波段的1分4路Wilkinson宽带功分器。
仿真和测试结果表明，该功分器具有隔离度大于20 dB，插入损耗小于6.2 dB，驻波比小于1.2的优良性能，为L波段功率放大器的大功率合成奠定了良好的设计基础。
关键词：功分器；宽带；Wilkinson；微波中图分类号：TN626 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）04-0011-04Design of Four Ways Broadband Wilkinson Power DividerSUN Limin1*， PAN Chengsheng2， HAN Huazhen1（1. Electronic information engineering college， Sichuan Institute of Industrial Technology，Sichuan Deyang， 621000， China； 2. Microwave Department Sichuan Jiuzhou Electric Group Co.，Ltd.， Sichuan Mianyang， 621000， China）Abstract：In view of the demand of radar and relay communication system for broadband Power Divider of multi-path， a four ways broadband power divider covering L-band has been designed by ADS2016 software based on the theoretical analysis. Simulation and test results show that the power divider has excellent performance with isolation degree of more than 20 dB， insertion loss of less than 0.2 dB and standing wave ratio of less than 1.2. The power divider provides a good design basis for high-power synthesis of L-band power amplifiers.Key words：Power Divider；wide Band；Wilkinson；microwave引用：孙利民，潘成胜，韩华珍. 4路宽带Wilkinson功分器设计[J]. 数码设计， 2017， 6（4）： 11-14.Cite：SUN Limin， PAN Chengsheng， HAN Huazhen. Design of Four Ways Broadband Wilkinson Power Divider[J]. Peak Data Science， 2017， 6（4）： 11-14.引言功分器是一种将一路输入信号分成功率相等的两路或多路输出信号的器件，也可反过来将多路信号功率合成一路输出，因此常称为分配＼合成器。
