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微带功分器的仿真和优化

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功分器的设计与仿真

功分器的设计与仿真

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日期： 2015 年 5 月 29 日
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Keywords: wideband, Wilkinson divider,
odd-even,

第一章 绪论..................................................................................................................... 1 1.1 背景和意义............................................................................................................... 1 1.2 功分器的产生和发展............................................................................................... 2 1.3 国内外的研究进展................................................................................................... 2 1.4 本文的主要任务及结构........................................................................................... 2 第二章 功分器理论......................................................................................................... 4 2.1 功分器的技术指标................................................................................................... 4 2.2 功率分配器的原理................................................................................................... 5 2.2.1 二功分器的端口示意图................................................................................... 5 2.2.2 二等分功分器................................................................................................... 5 2.2.3 宽频带等分功分器........................................................................................... 8 2.3 功率分配器的分类................................................................................................. 13 第三章 功分器的设计与仿真....................................................................................... 15 3.1 功分器的设计要求................................................................................................. 15 3.2 功分器的设计方案................................................................................................. 15 3.3 功分器的 ADS 设计............................................................................................... 15 3.3.1 参数计算......................................................................................................... 15 3.3.2 原理图的绘制................................................................................................. 16 3.3.3 手动调谐......................................................................................................... 19 3.3.4 仿真结果......................................................................................................... 20 3.4 功分器的 HFSS 设计.............................................................................................. 21 3.4.1 软件介绍......................................................................................................... 21 3.4.2 端口激励和隔离电阻设置............................................................................. 21

基于ADS的微带功分器设计及仿真

基于ADS的微带功分器设计及仿真

基于ADS的微带功分器设计及仿真
张慧锋
【期刊名称】《探测与定位》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】本文论述了应用Agilent公司的Advanced Design System（以下简称ADS）微波仿真软件设计C波段微带功率分配器的设计方法，通过实例对这种功分器进行了计算机最优化仿真设计，并给出了优化仿真结果。

【总页数】4页(P63-66)
【作者】张慧锋
【作者单位】中国电子科技集团公司第20研究所,西安710068
【正文语种】中文
【中图分类】TN943.3
【相关文献】
1.一种新颖的超宽带微带功分器的CAD／CAE设计 [J], 赵海松;刘进
2.奇等分微带功分器的仿真设计 [J], 赵晨星
3.基于 ADS 的5．8GHz 圆形微带整流天线仿真设计 [J], 耿凯峰;刘丽;漆世锴
4.基于ADS的功分器仿真设计 [J], 刘健仁
5.基于ADS的微带双分支定向耦合器设计与仿真 [J], 张德虎
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功分器的设计与仿真

功分器的设计与仿真

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。

微波实验报告

微波实验报告
三．实验内容：
已知：输入阻抗Zin=75Ω
负载阻抗Zl=（64+j75）Ω
特性阻抗Z0=75Ω
介质基片面性εr=2.55 ,H=1mm
假定负载在2GHz时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离d1=λ/4,两分支线之间的距离为d2=λ/8。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅值从1.8GHz至2.2GHz的变化。
n=4时，z3=R/z2，z=1.77392,，故：
z3=R/z2=2.81862，z4=R/z1=4.10775
3．用TXLINE计算相应微带线长度及宽度，选择单位和项目频率2GHz-6GHz。
f=f0=4GHz，εr=9.6，厚度H=1mm，Z0=10Ω，Z1=12.17Ω，Z2=17.74Ω，
之前网上下的学长学姐的报告有很多不靠谱,但是调谐都要调到中心频率上,否则都不对,还有老师验收的时候如果自己心情很不好,只要她发现一点错误就会坚定的认为不是自己做的,所以一定要确保没有错误,原理一定要弄清楚.愿后来人好运~~~
实验2 微带分支线匹配器
一．实验目的：
1．熟悉支节匹配的匹配原理
2．了解微带线的工作原理和实际应用
定义下列公式为变阻器的中心频率和相对带宽：
f0=（f1-+f2）/2
D=(f2-f1)/fo
其中f1和f2分别为频带边界的上下边界，f0为传输线中心波长，D为相对带宽。
取变阻器每段为传输线波长的四分之一，即1=λg0/4.
一般来将，微带变阻器的设计步骤为：
（1）根据给定的指标，查表确定微带变阻器的节数n;
实验麻烦一点的地方在于调谐，可以调整的参数有四个，即TL2、TL3、TL4、TL5的L。当然不用所有的都调，只要通过观察调整各个微带线长度时驻波比的变化情况选取两三个即可。同时要注意让这四个微带线的长度L呈递增或者递减的趋势。经过调谐让驻波比的波形满足给定条件，不超过1.15。

CH6微带无源器件设计与仿真

CH6微带无源器件设计与仿真


1 R V2 1 V3 R
0 0 j 1 2Z 0 j 2Z0 V3 0 I 3''
②
V2
'' I2
V3
③
(2)传输线支路传输矩阵：
j 2Z 0 1 1 0 Z0
三、Wilkinson功分器设计与仿真
EM Setup
三、Wilkinson功分器设计与仿真
Set substrate: Use defined or create new
Set freq. following introductions!
三、Wilkinson功分器设计与仿真
Simulate:
二、Wilkinson功分器的基本特性
等效传输线电路：
② ①
②
③
① ③
（忽略了T接头影响）
目的：分析计算散射矩阵，由散射矩阵得到其特性。 分析方法：直接分析方法
奇偶模分析方法【Pozar,pp.274-277,自学】
1.直接分析--- ①输入时
V2
要求1：①输入,②③接匹配时 ② ①匹配,功率平分,无耗。
2Z 0
/4
Z0
2Z 0
/4
1.直接分析--- ②输入时
I2
V2
②
Zin 2
①
V3
I 2 I 2'
2Z 0
1 V2 Z0 V 2 Z0 I2
②匹配
S22 0
③
I 3' I 3
'' I3
I3 0
③电流为零，隔离。
S32 0
根据互易对称性： ③

应用ADA进行微带功分器的仿真设计

应用ADA进行微带功分器的仿真设计

废粥科学SI L I C O NL L E Y一缓应用A D S进行微带功分器的仿真设计钟福如田敏李栓明张卫东(石河子大学信息科学与技术学院新疆石河子832003)[摘要]介绍微带功率分配器的基本设计理论和AD S的使用方法，并给出一个810--990M H z---路功分器的计算机仿真验证步骤．仿真结果说明应用A D S进行设计有效性和可行性。

[关键词]微带功率分配器A D S软件中图分类号：T N454文献标识码：A文章编号：1671--7597(2008)1020136一01一、引膏在射频微波电路和测量系统中，如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦含元件的性能将影响整个系统的通讯质量。

现在的许多产品设计都可能在设计中期修改指标或增加功能等，这就要求我们的设计更加灵活。

自从20世纪40年代M i T辐射实验室发明和甥造了种类繁多的波导型功分器和耦合器后，在20世纪50年代中期和60年代又发明了多种采用带状线或微带技术的耦合器[1]。

其分析设计方法到六十年代中期为止，都主要以手工计算为基础。

对特定的微波网络模型，逐步从数学上来阐明其性质，但是由于没有微波网络的分析模型，设计人员一般采_}}j烦琐的试凑法。

可以想象，每一次的参数优化都需要在实验室由实际的模型来完成，整个过程漫长复杂。

20世纪70年代开始计算机的普及和仿真软件的出现。

使得模型的设计町由专门的厂家来和设计公司完成。

这样，在预估计电路性能方面，即使只是基本熟悉计算机使用的工厂技术人员也可以准确而迅速地获得微波电路的优化设计参数，这却是那些只熟悉电路理论而不懂得借助于计算机进行试验设计的人员办不到的[2]。

所以当今的微波平面结构元件和集成电路设计已经很少求助于电磁场分析，而使用微波C A D和网络分析仪[1]。

在微波设计软件中最为出名的就是A D S，A D S(A dva nc ed D es i gn S yst em)是美国安捷伦公司所拥有的电子设计自动化软件；A D S功能十分强大，包含时域电路仿真(S PICE一1i ke S i m ul a t i on)、频域电路仿真(H ar m oni c B al a nce S i m ul at i on)、三维电磁仿真(E M Si m ul at i on)、通讯系统仿真(C om m uni cat i on S ys t em S i m ul a t i on)和数字信号处理仿真设计(D SP)；支持射频和系统设计工程师所开发的所有类型的R F设计。

功分器的设计与仿真

功分器的设计与仿真功分器是一种被广泛应用于射频和微波通信系统中的无源分配器件。

它能够将输入功率平均分配到多个输出端口上，同时保持较高的功率分配均匀度和良好的阻抗匹配特性。

功分器的设计与仿真是确保其性能和可靠性的关键步骤。

下面将介绍功分器的设计过程以及在仿真中所需要考虑的内容。

1.功分器设计的基本原理功分器的基本原理是将输入功率平均分配到多个输出端口上。

常见的功分器结构包括两分、三分和四分结构。

其中，两分结构包含一个输入端口和两个输出端口；三分结构包含一个输入端口和三个输出端口；四分结构包含一个输入端口和四个输出端口。

功分器的设计要满足以下几个基本要求：-分配均匀度：要求各输出端口上的功率分配尽可能均衡。

-阻抗匹配：要求输入端口和各输出端口的阻抗匹配，以减小功分器对系统整体的影响。

-衰减损耗：要求功分器的损耗尽可能小，以确保输入功率能够尽量传递给输出端口。

2.功分器设计的流程-确定工作频率：确定功分器所工作的频率范围。

-选择功分器结构：根据应用需求和系统限制选择合适的功分器结构，比如决定是采用两分、三分还是四分结构。

-确定端口阻抗：根据系统要求和端口特性，确定功分器的输入端口和输出端口的特性阻抗。

-计算功分器的设计参数：通过理论计算和仿真工具，计算出功分器的长度和宽度等关键参数。

-优化和调整参数：根据仿真结果，优化和调整功分器的设计参数，以满足系统要求。

-确定材料和工艺：根据功分器的设计参数和要求，选择合适的材料和工艺。

-制备并测试样品：根据设计要求制备功分器样品，并进行实验测试，优化设计。

3.功分器的仿真内容功分器的仿真是设计过程中十分重要的一步，可以通过仿真工具来验证设计效果和参数。

在功分器的仿真中，需要考虑以下内容：-功分器的S参数：通过仿真计算和分析功分器的S参数，包括S11、S21等参数，以评估功分器的性能和阻抗匹配特性。

-功分器的功率分配均匀度：通过仿真计算和分析各输出端口上的功率分配均匀度，以评估功分器的性能。

Wilkinson功率分配器的仿真

实验一Wilkinson 功率分配器的仿真2013级电信2班20131305047 王庭哲一、实验目的1. 掌握功分器的原理及基本设计方法2. 学会使用仿真软件HFSS对功分器进行仿真3. 掌握功分器的实际制作和测试方法，提高动手能力力二、实验原理在微波电路中，为了将功率按一定比例分成两路或多路，通常使用功率分配器。

图1即为一个典型的带有负载是一分二微带型功率分配器电路图。

图1 微带功分器电路图当信号从端口1输入时，功率从端口2和端口3输出，只要设计恰当，输出可按一定比例分配，并保持电压同相，电阻R上无电流，不吸收功率。

若端口2或端口3稍有失配，则有功率反射回来，为电阻所吸收。

从而保证两输出端有良好的隔离，并改善输出端的匹配。

设端口3和端口2的输出功率比为k2，即同时由于端口1到端口2与端口1到端口3的线长度相等，故端口2的电压V2与端口3的电压V3相等，即V2=V3。

又因为端口2和端口3的输出功率与电压的关系为将式(2)代入式(1)中，得式中：Z2和Z3为端口2和端口3的输出阻抗，若选择可满足式(3)，为了保证端口1匹配，应有同时，考虑到则所以为了端口2与端口3隔离，即端口2或端口3的反射波不会进入端口3或端口2，可选在实际情况下，输出端口的阻抗也是Z0，因此，采用四分之一波长阻抗变换器，在端口2和端口3各加一段传输线，特性阻抗分别为如果是等功率分配器，则P2=P3，k=1，于是有三、实验步骤（一）HFSS建模过程1.新建工程power divider并设立参数2.绘出底板参数如图3.绘出地板4.在底板上添加微带线5.添加隔离电阻隔离电阻参数6.添加端口7.添加空气盒子盒子参数隔离电阻微带线地板空气盒子端口（从上至下分别为1,2,3）仿真设置四、实验结果及分析1.由一图可以看出曲线S(2,1)接近3dB，即S（2,1）基本满足要求2.由图二可知三个端口的匹配状况S(1,1) S(2,2) S(3,3)在理想状况下反射系数应为0即负无穷dB。

微带功分器的仿真和优化

%画S21频率响应图
%基本参量：f频率，L串联电感，C并联电容；
f=10:10:3000;
w=2*pi*f*1e+6;
L=12.3e-9;
C=2.6e-12;
%电路A矩阵A=[a b;c d];
a=1-w.*w*L*C;
b=i*w*L/50;
c=i*w*C*50;
d=1;
%由A矩阵转化为S参量S21.
图2
2.设计耦合度为-10dB平行线定向耦合器。特性阻抗50Ω。使用的板材参数为相对介电常数εr =4.25，介质厚度h=1.45mm,敷铜厚度t＝0.035mm。频率为2.386(GHz)。
解：根据耦合度、特性阻抗、板材参数和频率，利用ADS软件可以得到耦合微带线尺寸，如图3所示。
解1： ，其中 是端口1的输入电阻。
功分器传输线长： ， ，由输入电阻计算公式可以得到， 。将此式代入，得到 表达式为：
。（1）
图8是用上式绘得的 的频率响应曲线，图9是第1题中仿真得到的结果。可以看到两者非常一致。
图8
图9
为求得 ,等效电路如下所示，左端为端口2，中间为端口1，右边为端口3.
端口2、3间可以看成两个网络的并联，电阻2 的归一化导纳矩阵为：
S11=(z1-Z0)./(z1+Z0);
plot(f,-20*log10(abs(S11)));
xlabel('Frequency(GHz)');
ylabel('S11(dB)');
对于S41，
由于： ；
；
其中： ；
； ;
所以：
程序如下：
%参数S41
Pe=(Z0-Z0e)/(Z0+Z0e);

微带wilkinson功分器的仿真设计实验报告

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。

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奇模激励
3端口的奇模电压与2端口的奇模电压大小相同，方向相反：V3o=—V2o。2端口的奇模电压为
S32=V3/V2=（V3e+V3o）/（V2e+V2o）=（V2e—V2o）/（V2e+V2o）
编程画出频率响应：
程序如下：
f0=2.225e9;
f=1.0e9:1e7:3.5e9;
z2e=sqrt(2)*(2+sqrt(2)*j*tan(pi/2*(f./f0)))./(sqrt(2)+2*j*tan(pi/2*(f./f0)));
图（5）
在电子圆图中设定好频率及系统特性阻抗后，可得到电容为2.6pF，电感为12.0nH。
在圆图中的匹配路径上，点3的结点品质因子最大，为 ，所以有载品质因子 ，则可估计带宽为： 。
第二章网络理论
1.用matlab编程对上面第二题中的匹配电路实现ABCD参数矩阵连乘，求匹配电路的带宽，并与由节点品质因子得到的结果进行比较。下面提供3种解法，分别是由功率，S参量及A参量的频率响应特性求解。
C=2.6e-12;
w=logspace(8,10,10000);
Z1=((1-w.^2*L*C)*Z+i*w*L)./(i*w*C*Z+1);
r=(Z1-50)./(Z1+50);
figure(1);
plot(w/(2*pi),abs(r));gridon;
xlabel('频率（Hz）');
ylabel('反射系数');
xlabel('频率(GHz)');
ylabel('|S41|');
%-------------------------------------------------
S41的频率特性曲线如图1所示。理想情况下，S11和S41均为零，此处出现非零值是由于 并不严格等于 的平方所致。
图1
图2是用耦合带状线在ads中的仿真结果。与前面计算结果一致。若用微带线仿真，则曲线形状便不同了，因为其偶模及奇模的传输速度不一致（β不同）。
A=[1 j*w*l1;0 1];％串联电感
B=[1 0;j*w*c2 1];％并联电容
C=[1 0;1/zl 1];％并联负载
D=E*A*B*C;
DA=1/D(1,1);
Hh=subs(DA,ff,f);
semilogx(f,-20*log10(abs(Hh)));
hold on;
y=min(-20*log10(abs(Hh)));
S11=(z1-Z0)./(z1+Z0);
plot(f,-20*log10(abs(S11)));
xlabel('Frequency(GHz)');
ylabel('S11(dB)');
对于S41，
由于： ；
；
其中： ；
； ;
所以：
程序如下：
%参数S41
Pe=(Z0-Z0e)/(Z0+Z0e);
Po=(Z0-Z0o)/(Z0+Z0o);
v2e=2*z2e./(1+z2e);
v2o=(1./(1+1./(j.*sqrt(2).*tan(pi*f./(2*f0)))))./(1./(1+1./(j.*sqrt(2).*tan(pi*f./(2*f0))))+1)*2;
t=(2-sqrt(2))/(2+sqrt(2));
s32=(v2e-v2o)./(v2e+v2o);
图（3）
注意：软件TXLINE 2001—Microstrip中的Electrical Length代表的就是 ，即电长度乘以 ，而不是乘以 。
2.用特性阻抗50 的传输线给天线馈电，其驻波比及驻波相位分别是3.0及10cm，求此天线的输入阻抗。设计匹配电路使天线与传输线达到匹配，并估计其带宽。设工作频率为886MHz。
总之要求带宽越宽，匹配器件越多，不分集总参数还是分布参数。
第三章功率分配器
1.重做等功分器示例，频率为2.2＋0.xxx(GHz)。
解：由辅助设计软件可以得到，特性阻抗为1.414 （即70.7 ）的微带线宽度为1.507mm，长度为17.734mm。如图1所示。
图1
特性阻抗为 （即50 ）的微带线宽度为2.8803mm。如图2所示。
解1： ，其中 是端口1的输入电阻。
功分器传输线长： ， ，由输入电阻计算公式可以得到， 。将此式代入，得到 表达式为：
。（1）
图8是用上式绘得的 的频率响应曲线，图9是第1题中仿真得到的结果。可以看到两者非常一致。
图8
图9
为求得 ,等效电路如下所示，左端为端口2，中间为端口1，右边为端口3.
端口2、3间可以看成两个网络的并联，电阻2 的归一化导纳矩阵为：
解：工作频率为886MHz，则波长为： ，则驻波相位10 cm对应的电长度为0.295。如图（4）所示，点1为波节点，沿驻波比为3的圆逆时针走0.295个点长度到点2，点2即为负载（为天线）阻抗点，即天线的输入阻抗： 。
图（4）
为实现天线与传输线的匹配，可采取并容串感的方案（路线为2—3—4），如图(5)所示。
z=y+3;
plot(f ,z);
运行结果如右图，可以看到
匹配网络是个低通滤波器，
其带宽为1.22G，与节点法
的结果基本一致。
思考题：用2节及3节四分之一波长阻抗变换器实现200欧至50欧的阻抗匹配。要求带宽最宽。
解：先看单节匹配情况。在电子圆图上节点1阻抗为200，节点2为50，单节时匹配路径上最大Q值为0.73
S21=2./(a+b+c+d);
plot(f,20*log10(abs(S21)));
xlabel('频率（MHz）');
ylabel('幅度（dB）');
title('S21的频率响应');
grid;
解3利用圆图匹配时可以看到负载点Q值最大，为1.8，这里的Q是节点品质因数，有载品质因数为0.9，所以带宽BW=0.88e9/0.9=0.98G。
V2e=(1+Pe)*Zine./((Z0+Zine).*(exp(j*bl)+Pe*exp(-j*bl)));
V2o=(1+Po)*Zino./((Z0+Zino).*(exp(j*bl)+Po*exp(-j*bl)));
V4=V2e-V2o;
figure(2);
plot(f,abs(V4));grid;
ze=Z0e1*(Z0+j*Z0e1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0e1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0)));
zo=Z0o1*(Z0+j*Z0o1*tan(pi/2*(f./f0)))./(Z0o1+j*Z0*tan(pi/2*(f./f0)));
z1=Z0+(2*(ze.*zo-Z0^2)./(ze+zo+2*Z0));
对于两节的情况，关键就是调节各节的特性阻抗值使每一节所经过匹配路径的最大Q值相等。当特性阻抗分别为140及70时，满足条件，Q约为0.34。可见带宽是单节时的2倍多。
同样可得到三节的结果。在电子圆图上的情况如下图
特性阻抗分别为158，100及63.5，满足条件，Q约为0.22。可见带宽是单节时的3倍多。
图2
2.设计耦合度为-10dB平行线定向耦合器。特性阻抗50Ω。使用的板材参数为相对介电常数εr =4.25，介质厚度h=1.45mm,敷铜厚度t＝0.035mm。频率为2.386(GHz)。
解：根据耦合度、特性阻抗、板材参数和频率，利用ADS软件可以得到耦合微带线尺寸，如图3所示。
解：用传输线实现ZL至A的移动，应该并联终端开路传输线，并联短路的也可以，但其电长度会大于0.25。用(如图1)所示电子SMITH圆图，可知并联（终端开路）传输线长度为 (这里的λg不是仅指在波导中的波长，是指在所有传输线中传输的波长)，串联传输线的长度为0.152 。
图（1）
上面得到的是传输线的电尺寸，包括特性阻抗（50欧）及电长度。还需要得到物理尺寸，包括宽度长度（注意不同传输线的物理尺寸不同）。在TXLINE软件中选择微带传输线，把板材参数设置好。接下来由电参数特性阻抗及电长度求物理参数宽度及长度。
figure(2);
VSWR=(1+abs(r))./(1-abs(r));
plot(w/(2*pi),VSWR);gridon;
xlabel('频率（Hz）');
ylabel('驻波比');
%-----------------------------------------------------
若以驻波比小于1.5为带宽的定义，得到的带宽为267.4MHz（如图8）。
图（8）
解2：原匹配电路为串感并容型，得到A参量为
,
再有A矩阵转化为S参量，最后由S21画出频率响应如下图：
由上图可以看出电路带宽为1.2GHz，与节点品质因子计算得到的带宽1.291GHz大致相同。其中计算过程的matlab代码如下：
最优化大作业
——微带功分器的仿真和优化
班级：B1103491
学号：1110349019
姓名：胡亮
日期：2011-11-16
前言：本文主要是基于微带结构的功分器用ADS仿真并用ADS软件进行优化与matlab优化进行了比较：
第一章传输线理论
1.求解下图匹配路径的匹配电路参数。若将并容串线方案在介电常数为4.2介质材料厚度为1.586mm，导体带厚度为0.035mm微带基板上实现，求各段微带线的宽度及长度值。