微带功分器可以进行任意比例的功率分配,这里只考虑等功分(3dB)情况,如图2.1-1所示,
图2.1-1 用微带线实现等功率分配器
上图是微带结构示意图,是做成电路板后的模型图。而图2.1-2是两路微带线威尔金森功率分配器示意图。它是一个功率等分器, , 是特性阻抗, 是信号的波导波长, 是隔离电阻。当信号从端口1输入时,功率从端口2和端口3等功率输出。如果有必要,输出功率可按一定比例分配,并保持电压同相,电阻 上无电流,不吸收功率。若端口2或端口3有失配,则反射功率通过分支叉口和电阻两路到达另一支路的电压等幅反相而抵消,在此点没有输出,从而可保证两输出端有良好的隔离。2功率分配器论文网
考虑一般情况(比例分配输入功率),设端口3和端口2的输出功率比为 ,即
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 与 相等,即 。端口2和端口3的输出功率与电压的关系为
将上式代入式(2.1),得 (2.3)
式中, 、 为端口2和端口3的输入阻抗,若选
则可以满足式(2.3)。为了保证端口1匹配,应有同时考虑到则 (2.7)
为了实现端口2和端口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
(2.8)
在等功率分配的情况下,即 ,于是
微带线功率分配器的实际结构可以是圆环形,便于加工和隔离电阻的安装