實驗射頻微波功率分配器合成器設(shè)計

功率分配器設(shè)計 (2)

在微波熱療臨床治療中,當(dāng)腫瘤體積過大或位置較深時,經(jīng)常需要多個輻射器對腫瘤組織同時輻照。功率分配器可以將輸入的微波信號能量分成多路,能量可以等分或不等分地分配到各輻射器,實現(xiàn)對腫瘤組織的有效加熱治療。研制高隔離度的微帶結(jié)構(gòu)的一分二wilkinson型功分器,采用三節(jié)階梯阻抗方式,通過對等效電路的阻抗分析,給出設(shè)計參數(shù),并基于ansofthfss軟件對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真與優(yōu)化,設(shè)計工作頻率為2.45ghz的一分二wilkinson型功分器。用網(wǎng)絡(luò)分析儀對實物的測試表明,該功分器帶寬大于25%,輸出端口隔離度高,而且體積小、易于加工,可以滿足微波熱療設(shè)備的要求。

微波工程-第7章功率分配器與定向耦合器

介紹一種中心頻率在f_0=6ghz的二進(jìn)制四等分平面微波功率分配器的設(shè)計理論、軟件仿真與工藝制作等方面的內(nèi)容,電路性能實測值同軟件驗證的結(jié)果一致。該種功率分配器結(jié)構(gòu)形式簡單、性能良好,常用于微波電路中的功率分配與合成方面。

微波工程威爾金森功率分配器-18頁文檔資料

精品文檔 精品文檔 微帶功率分配器設(shè)計 1.功率分配器論述： 1.1定義： 功率分配器是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路信號能量輸出 的器件，也可反過來將多路信號能量合成一路輸出，此時也可稱為合路器。 1.2分類： 1.2.1功率分配器按路數(shù)分為：2路、3路和4路及通過它們級聯(lián)形成的 多路功率分配器。 1.2.2功率分配器按結(jié)構(gòu)分為：微帶功率分配器及腔體功率分配器。 1.2.2根據(jù)能量的分配分為：等分功率分配器及不等分功率分配器。 1.2.3根據(jù)電路形式可分為：微帶線、帶狀線、同軸腔功率分配器。 1.3概述： 常用的功率分配器都是等功率分配，從電路形式上來分，主要有微帶線、 帶狀線、同軸腔功率分配器，幾者間的區(qū)別如下： （1）同軸腔功分器優(yōu)點是承受功率大，插損小，缺點是輸出端駐波比大， 而且輸出端口間無任何隔離。微帶線、帶狀線功分器優(yōu)點是價格便宜，輸出

第35卷第4期電子元件與材料vol.35no.4 2016年4月electroniccomponentsandmaterialsapr.2016 uhf波段寬帶集總wilkinson功率分配器的設(shè)計 李博文，戴永勝 （南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210094） 摘要:提出了一種基于ltcc技術(shù)的uhf波段寬帶集總wilkinson功率分配器。該功分器由lc結(jié)構(gòu)組合而成， 根據(jù)奇偶模阻抗理論，這樣的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)更高的隔離度。采用了螺旋電感結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)功分器的小型化。通過ads 電路仿真以及hfss三維建模設(shè)計，功分器的加工測試結(jié)果與電磁仿真結(jié)果相匹配。功分器的中心頻率為1.05ghz， 帶寬為300mhz，兩輸出端口插入損耗均優(yōu)于3.26db，隔離度優(yōu)于28db（1.0

通過對三端口都加有微帶線的新穎結(jié)構(gòu)功率分配器的研究和理論分析,研制了一款適用于900mhz射頻識別(rfid)和2140mhz基站系統(tǒng)的雙頻段功率分配器。首先根據(jù)改進(jìn)的wilkinson功率分配器結(jié)構(gòu),通過奇模-偶模分析理論得出其設(shè)計電路參數(shù)方程;接著對電路參數(shù)方程求解獲得具體的設(shè)計參數(shù);然后根據(jù)設(shè)計參數(shù)搭建電路進(jìn)行ads仿真;最后對設(shè)計的功率分配器進(jìn)行測試和分析。結(jié)果表明:設(shè)計的雙頻段功率分配器在工作的兩個頻段內(nèi)都具有良好的性能,對兩種系統(tǒng)具有實際的應(yīng)用意義,同時表明奇模-偶模分析理論對設(shè)計實際的雙頻功率分配器具有重要價值。

提出了一種波導(dǎo)三路功分器結(jié)構(gòu),該功分器采用e面t型縫隙耦合結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)功分比的調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)耦合縫隙以及感性膜片,使輸入阻抗匹配并且實現(xiàn)等功率同相位的三路功分輸出。為了實現(xiàn)功率合成,采用對稱的兩個三路功分器進(jìn)行背靠背級聯(lián)實現(xiàn)功率合成網(wǎng)絡(luò),仿真結(jié)果顯示出良好的駐波效果和極低的插損。最終對加工出的實物進(jìn)行測量,在32.5~36ghz頻段內(nèi)實現(xiàn)了輸出功率幅度不平衡度小于0.5db的良好效果。通過背靠背連接兩個功分器實現(xiàn)了在33.3~35.3ghz帶寬內(nèi)插損小于0.3db的功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)。

基于人工電磁材料開環(huán)諧振器,提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊的新型寬帶微帶功率分配器。通過在微帶線上加載開口諧振環(huán)(srrs)單元,使其在某個頻段內(nèi)呈現(xiàn)色散性質(zhì)即支持后向波傳播,從而實現(xiàn)寬帶特性。該結(jié)構(gòu)可簡單地通過改變開環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)參數(shù)來調(diào)節(jié)功率分配器中心頻率。測試結(jié)果表明,該功分器具有體積小巧、損耗低、易制作并方便與其他電路集成等優(yōu)勢。

介紹了一種基于內(nèi)匹配功率管的wilkinson微帶功率分配器設(shè)計新思路。傳統(tǒng)wilkinson微帶功率分配器在低頻段體積大,用于內(nèi)匹配功率管時很難在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)使用,采用高介電常數(shù)陶瓷基片輻射損耗大,直流轉(zhuǎn)換效率低。適當(dāng)引入不連續(xù)性,提高端口阻抗值,端口阻抗引入的虛部參與后續(xù)匹配網(wǎng)絡(luò)的新型wilkinson微帶功率分配器,與傳統(tǒng)wilkinson功率分配器相比,體積更小,效率更高,有很好的實用價值。設(shè)計的工作頻段在5.2～5.8ghz的wilkinson微帶功率分配器,在整個頻帶內(nèi)輸出功率大于50dbm,飽和功率增益高于7db,功率附加效率大于30%。

本文基于微帶線理論,簡要分析了功率分配器的設(shè)計原理,詳細(xì)地介紹了功率分配器的設(shè)計步驟,并以等功率分配的二路功率分配器為例進(jìn)行了實例分析。

采用同軸結(jié)構(gòu),通過阻抗變換先將輸入端口的阻抗變換至所需值,然后在各個分支進(jìn)行阻抗變換,實現(xiàn)一分四不等分的功率分配器.仿真結(jié)果說明,各輸出端口功率分配比與理論計算吻合,同軸結(jié)構(gòu)一分四不等分功率分配器完全可以應(yīng)用.

在新材料sige-oi(絕緣層上鍺硅)單模光波導(dǎo)的基礎(chǔ)上,建立了符合單模光波導(dǎo)條件的sige-oi對稱型y分支光功率分配器結(jié)構(gòu),分析了對稱型y分支光功率分配器的模式,并通過bpm模擬軟件對sige-oi對稱型y分支光功率分配器進(jìn)行了模擬,分析了光場強度、分支角度、分支過渡區(qū)長度以及附加損耗等之間的關(guān)系,選擇的y分支光功率分配器過渡區(qū)長度l為1200μm,光束被平均分配到兩個分支中,出口處每束光的強度大約是入口處強度的50%,符合y分支器的3db特性。該設(shè)計可以獲得具有均勻輸出特性,當(dāng)分支角小于1°的時候,附加損耗小于0.5db的低損耗sige-oi對稱型y分支光功率分配器。

討論了兩條平行硅周期介質(zhì)波導(dǎo)間的定向耦合效應(yīng),根據(jù)晶格移動時耦合長度的改變選擇一個合適的耦合區(qū)域設(shè)計了一個可實現(xiàn)任意比例的功率分配器。功率分配比可從0∶1變到1∶0。并運用時域有限差分法模擬了器件的性能,結(jié)果表明在整個晶格移動過程中光信號的傳輸效率均在92%以上。

設(shè)計、制作并測量了基片集成波導(dǎo)(siw)e面和h面(平面)混合功分器饋電的2×4印刷寬帶對數(shù)周期天線陣列,并與1×4印刷寬帶對數(shù)周期天線陣列進(jìn)行了測試比較。實測1×4印刷對數(shù)周期天線陣列在10.5~19.5ghz內(nèi)回波損耗小于-10db,2×4印刷對數(shù)周期天線陣列在11.2~16.7ghz內(nèi)回波損耗小于-10db.文中給出了1×4和2×4印刷對數(shù)周天線陣列在12ghz1、3ghz、14ghz、15ghz和16ghz的實測輻射方向圖和兩個陣列天線帶內(nèi)的輻射增益。測試結(jié)果表明:2×4印刷對數(shù)周天線陣列在工作頻帶內(nèi)輻射特性穩(wěn)定,增益比1×4印刷對數(shù)周天線陣列提高1~3db.

基片集成波導(dǎo)(siw)具有損耗低、性能好、易于集成等優(yōu)點,作為一種新型的導(dǎo)波技術(shù)已經(jīng)被廣泛地用于微波與毫米波電路。但是對于微波低頻段,基片集成波導(dǎo)器件的尺寸偏大。最近,一種新的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)——半?；刹▽?dǎo)(hmsiw)被提出。與基片集成波導(dǎo)相比,半?；刹▽?dǎo)保留了基片集成波導(dǎo)的優(yōu)點,同時在尺寸上縮小近一半,損耗也更低。本文提出了兩種結(jié)合半?；刹▽?dǎo)與基片集成波導(dǎo)技術(shù)的三分貝功率分配器,仿真結(jié)果與實驗結(jié)果一致。

我校電磁場工程系研制的“x波段三等分微帶分配器”是一項電子設(shè)備中急需的用于功率分配的重要部件,傳統(tǒng)的功率分配器一般采用2~n分割,而該部件采用一分為三的微帶功率分配方案。

提出了一種新的多端口功率分配器,其通過一個扇形結(jié)構(gòu)將信號等分為四路.通過增加輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò),提高功率分配器的工作帶寬,同時避免了高特性阻抗傳輸線的出現(xiàn),文章的最后分析了一個實例,功率分配器工作頻帶由12.5%擴展到了34%,通過與文獻(xiàn)比較,可以看到性能的明顯提高.

為了實現(xiàn)高功率微波的多路等幅同相功率分配,提出了一種新型的使用單圈探針耦合的多路徑向線功率分配器。通過對新型探針耦合特性的分析,設(shè)計了一個s波段的16路功率分配器模型,并對該模型進(jìn)行了數(shù)值模擬和實驗測量。實驗結(jié)果表明:該功率分配器在2.55~3.15ghz的頻帶范圍內(nèi),駐波比小于1.4,插入損耗小于0.3db,輸出幅度不平衡度小于±0.5db,輸出相位不平衡度小于±5°,可以在較寬的頻帶內(nèi)實現(xiàn)微波的等幅同相功率分配。

我們提出了一種帶有兩個環(huán)形諧振器的t型光子晶體功率分配器結(jié)構(gòu),利用時域有限差分法研究了該功率分配器電磁波的傳輸分配性能.分析結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)具有頻帶寬、傳輸率高等特點,該器件在光通訊器件制作、光子晶體集成化等方面具有潛在的應(yīng)用價值.

利用正方格2維光子晶體設(shè)計了帶有環(huán)形諧振器的1×2光子晶體功率分配器結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有1個輸入端口和2個輸出端口。采用時域有限差分法研究了該功率分配器對電磁波的傳輸性能,結(jié)果表明:其結(jié)構(gòu)在第三通信窗口(1550nm波長)實現(xiàn)了電磁波的高效傳輸,同時具有優(yōu)良的電磁波通頻帶功率二等均分性,以及電磁波傳輸轉(zhuǎn)向設(shè)計靈活、損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。