基于HFSS的不等功率分配器.doc

的不等功率分配器HFSS基于不等功率分配器一、功分器的设计及原理1、功分器原理功分器全称功率分配器,是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能在简单功分器量的器件。变为有中引入隔离电阻,有耗三耗的三端口网络,端口网络可以做到做到它的主要且输出端口之间具有隔离。完全匹配,技术指标包括频率范围、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、回波损耗等。有耗三端口网络如右图示为功分器原理图,且可以用微带线或带状线来可以做到完全匹配,实现。2、:中心频率-20dB主路端口的回波损耗小于1:2主路到支路的耦合度比为-20dB支路端口间的隔离度小于定的参设3、计数确)(图1所示,其中输入端口特性阻抗为2如右图?,终端分别接,特性阻抗分别是,分成的两端微带线电长度为和4/ZZZg03020R和R有电阻。32功率分配器的基本要求如下:??端口“”无反射。、?”输出电压相等且同相。?端口“?、?”输出功率比值为任意指定值,?端口“?2k?()设为1/2。根据以上三条有:111??ZZZ0inin23)(图222U111U32?())/(22R2R32UU?32由传输线理论有:2Z02?Z2inR22Z03?Z3inR3ZRZR四个参数而只有三个约束条件,故可任意指定、、这样共有、0302322k?kZR?,其中的一个参数,设,于是022)k1?Z?Zk(00222k)Z?(Z1?k/003Z0?R3kZ而不是纯电阻,的传输线,实际的功率分配器终端负载往往是特性阻抗为0?4/UU等幅同相,在、此时可用阻抗变换器将其变为所需电阻,另一方面g32R,既不影响功率分配器性能,又可增加隔离度。、“??”段跨接电阻jZ?RZ??Z?RZ0053k2k1?Z?R0jk2时,计算出:取2k?R??103Z?,,,,71R??106033022??,,,9.?467Z?.?.Z?59g00504根据阻抗的大小可得到各段微带的宽度:ZZZw???.,,,的宽度的宽度的宽度30302021?/?3mm13?w2.,每段微带线的长度都是的宽度,的宽度。g505044通过以上的分析,所需参数值已经确定,接下来就可以进行设计了。二、功分器模型的设计1,打开HFSS,新建工程,修改名称,将其保存。2,打开设计界面,首先画一个BOX,,w=20mm。其参数如图3所示(图3)2、在设置好的BOX上开始画微带线,在菜单栏里Draw里的Rectangle执行指令后在BOX上开始绘制根据已。绘制完成后,在属求解得的参数和模型一步一步进行绘制即可性对话框里对其进行参数的设置。在微带DrawLine、创建微带切脚,,生成三角形切脚模型。可选择按钮可将微带线进行连接形成一个微带线模型。4、以下就是绘制好的模型(图4)5,,,:在介质基板下添加,绘制一个矩形。调整其大小,:在两路的微带线之间画一个大小合适的矩形,修改其参数,作为载体,在此模型上单击鼠标右键在弹出的Assign在对话框修改其LumpedRLC,中的Boundaries名称,勾选Resistance,输入电阻值,选择NewLine在模型上绘制。如图(5)(图5):选择绘制一个BOX将整个模型包起来,各面距离仿真模型大于等于1/4波长,材料为真空,在value里中将BOX1改为air,:在三个端口绘制矩形平面选中该平面,单击鼠标右键在弹出的菜单中选择AssignExcitation中的LumpPort,弹出对话框,单击下一步,在对话框中单击ItegrationLine中的none在下拉框中选择NewLine来绘制积分线。