功率分配器合成器

来源：网络收集时间：2025-12-24

导读：第5章功率分配器/合成器 第5章功率分配器/合成器5.1 功率分配器的基本原理 5.2 集总参数功率分配器 5.3 分布参数功率分配器第5章功率分配器/合成器 5.1 功率分配器的基本原理5.1.1 功率分配器的技术指标 功率分配器的技术指标包括频率

第5章功率分配器/合成器

第5章功率分配器/合成器5.1 功率分配器的基本原理 5.2 集总参数功率分配器 5.3 分布参数功率分配器

第5章功率分配器/合成器

5.1 功率分配器的基本原理5.1.1 功率分配器的技术指标 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。 (1) 频率范围。这是各种射频/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。

第5章功率分配器/合成器 (2) 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

择用何种传输线。(3) 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。如两等分功率分配器

的分配损耗是3 dB, 四等分功率分配器的分配损耗是6dB。定义

Pin Ad 10 lg Pout

第5章功率分配器/合成器 式中

Pin kPout(4) 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,考虑输入端的驻波比所带来的损耗。定义  Ai=A-Ad 其中,A是实际测量值。在其他支路端口接匹配负

载,测量主路到某一支路间的传输损耗。可以想象,A的理想值就是Ad 。在功率分配器的实际工作中,几乎都是用A作为研究对象。

第5章功率分配器/合成器 (5) 隔离度。支路端口间的隔离度是功率分配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。在主路和其他支路都接匹配负载的情况下,i口和j口的隔离度定义为



Pini Aij 10lg P outj隔离度的测量也可按照这个定义进行。 (6) 驻波比。每个端口的电压驻波比越小越好。

第5章功率分配器/合成器 5.1.2 功率分配器的原理一分为二功率分配器是三端口网络结构,如图5-1所示。信号输入端的功率为P1,而其他两个输出端口的功率分别为P2和P3。由能量守恒定律可知P1=P2+ P3。 如果P2(dBm)=P3(dBm),三端功率间的关系可写成  P2(dBm) =P3(dBm) =Pin (dBm)-3dB (5-1)

当然,P2 并不一定要等于P3,只是相等的情况在实际电路中最常用。因此,功率分配器可分为等分型(P2=P3) 和比例型(P2=kP3)两种类型。

第5章功率分

配器/合成器

1 P1

功分器

2 P2 3 P3

图5-1 功率分配器示意图

第5章功率分配器/合成器

5.2 集总参数功率分配器5.2.1 等分型功率分配器 根据电路使用元件的不同,可分为电阻式和L-C式两种情况。 1. 电阻式 电阻式电路仅利用电阻设计, 按结构可分成△形

和Y形,如图5-2(a)、 (b)所示。

第5章功率分配器/合成器

Z0 1 P1 Z0

2 P2

Z 0 /3 1 P1 Z 0 /3 Z 0 /3

2 P2

3 P3

(a)

(b)

图5-2 △形和Y形电阻式功率分配器

第5章功率分配器/合成器 图5-2中Z0 是电路特性阻抗,在高频电路中,不同的使用频段,电路中的特性阻抗是不相同的,这里以50 Ω 为例。这种电路的优点是频宽大, 布线面积小, 设计简单; 缺点是功率衰减较大(6 dB)。以Y形电阻式二等分功率分配器为例(见图5-3), 计算如下：

14 2 U0 U1 U1 23 3 3 U 2 U 3 U 0 4 1 U 2 U 1 2 20 lg U 1 6dB

(5-2)

第5章功率分配器/合成器

U2 Z 0 /3 U1 Z 0 /3 Z 0 /3 U3 Z0 U0 Z0

图5-3 Y形电阻式二等分功率分配器

第5章功率分配器/合成器 2. L-C式这种电路利用电感及电容进行设计。按结构可分

成高通型和低通型,如图5-4(a)、 (b)所示。下面分别给出其设计公式。

第5章功率分配器/合成器

1 P1 Cp

2 P2 Cp

1 P1 Lp

2 P2 Lp 3 P3

Ls Z0

3 P3 Z0

(a)

(b)

图 5-4 L-C式集总参数功率分配器

第5章功率分配器/合成器 1) 低通型

Z0 2 0 1 Cp 0 Z 0 0 2 f 0 Ls

(5-3)

2) 高通型

Lp 0 2 Cs 0 Z 0 0 2 f 0 Z0

(5-4)

第5章功率分配器/合成器 5.2.2 比例型功率分配器 比例型功率分配器的两个输出口的功率不相等。假定一个支路端口与主路端口的功率比为k,可按照下面公式设计图5-4(a)所示低通式L-C式集总参数比例功率分配器。

第5章功率分配器/合成器 P2 (1 k ) P1 Zs 2 ( ) 1 k Z0 Zs 2 ( ) k Zp Zs Z0 1 k Zr Ls 0 1 k Z p Z0 k 1 Cp 0 Z p P3 kP 1

(5-5)

…… 此处隐藏：658字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

功率分配器合成器.doc 将本文的Word文档下载到电脑，方便复制、编辑、收藏和打印

下载这篇word文档

本文链接：https://www.jiaowen.net/wendang/2327233.html（转载请注明文章来源）

上一篇：初中英语动词变名词、动词变形容词方法归纳
下一篇：地理必修一第三章测试题