功分器学习教案

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1、会计学1功分器功分器第一页，共50页。第1页/共49页第二页，共50页。（a a）功率）功率(gngl)(gngl)分配分配（b b）功率组合）功率组合第2页/共49页第三页，共50页。18090第3页/共49页第四页，共50页。111213212223313233 SSSSSSSSSS若所有端口是匹配的，则若所有端口是匹配的，则 ，并且，并且(bngqi)(bngqi)若若网络是互易的，则网络是互易的，则0iiS1213122313230 00SSSSSSS第4页/共49页第五页，共50页。*3132*2123*1213221213222123223132000111S SS SS SSSS

2、SSS S第5页/共49页第六页，共50页。1223310SSS1232131SSS2132130SSS1223311SSS或或 上述结果表明对于上述结果表明对于 ，有，有 ，这意味着该器件，这意味着该器件(qjin)(qjin)必定是非互易的。必定是非互易的。ijijjiSS21第6页/共49页第七页，共50页。 001100010S 010001100S图图2 2 两种类型的环形器及其两种类型的环形器及其 矩阵矩阵(j zhn)(j zhn)(端口的相位参考点是端口的相位参考点是任意的任意的) ) S分析：这两者的区别仅在于各端口间功率流的方向，（分析：这两者的区别仅在于各端口间功率流的方

3、向，（a a）只允）只允许功率流从端口许功率流从端口1 1到端口到端口2 2，或从端口，或从端口2 2到端口到端口3 3，或从端口，或从端口3 3到端到端口口1 1，而（，而（b b）则有相反的功率流方向。）则有相反的功率流方向。（a a）顺时针环形器）顺时针环形器 （b b）逆时针环形器）逆时针环形器第7页/共49页第八页，共50页。 S121312132123122331323313233300 00SSSSSSSSSSSSSSS第8页/共49页第九页，共50页。*1323*12132333*23123313221213221223222132333000111S SS SS SS SS

4、SSSSSSSS得出得出(d ch)(d ch)： ， 则则13230SS12331SS第9页/共49页第十页，共50页。 000000jjjeSee图图3 3 在端口在端口1 1和端口和端口2 2匹配匹配(ppi)(ppi)的互易、无耗三端口网络的互易、无耗三端口网络第10页/共49页第十一页，共50页。注意：这种结不能同时在全部端口匹配。 此处讨论(toln)的结是不存在传输线损耗的无耗结。第11页/共49页第十二页，共50页。 图5 （a）E平面(pngmin)波导T型结；（b）H平面(pngmin)波导T型结；（C）微带T型结第12页/共49页第十三页，共50页。图6 无耗T型结的传输

5、线模型(mxng)第13页/共49页第十四页，共50页。0Z120111inYjBZZZ120111ZZZ（B表示(biosh)集总电纳）假定(jidng)传输线是无耗的（或低损耗），则特性阻抗是实数。假定(jidng)B=0，则第14页/共49页第十五页，共50页。1Z2Z第15页/共49页第十六页，共50页。第16页/共49页第十七页，共50页。0V20012inVPZ而输出功率是：20111123inVPPZ20221223inVPPZ第17页/共49页第十八页，共50页。103150ZZ203752ZZ于是(ysh)结的输入阻抗是：75 15075 1505075 150inZ所以：输

6、入(shr)与50 的源是匹配的。第18页/共49页第十九页，共50页。50 753050 15037.5130 1500.66630 150 237.5750.33337.575 第19页/共49页第二十页，共50页。第20页/共49页第二十一页，共50页。0ZZ000433ZZZZ03Z而分配器的输入阻抗(sh r z kn)是：000233inZZZZ结论：输入对馈线是匹配的。因为网络从全部三个端口看都是对称的，因而输出端也是匹配的。 所以1122330SSS第21页/共49页第二十二页，共50页。011002232333ZVVVZZ1V再通过分压，输出(shch)电压是：0211003

7、1423ZVVVVVZZ第22页/共49页第二十三页，共50页。21312312SSS容易证明(zhngmng)此矩阵不是幺正举证。01111012110S第23页/共49页第二十四页，共50页。21012inVPZ221123001()1112284inVVPPPZZ而输出功率为：这表示(biosh)供给功率一半消耗在电阻上。第24页/共49页第二十五页，共50页。可以制成任意功率分配比的Wilkinson功率分配器，首先考虑等分（3dB）情况。通常(tngchng)制成微带或带状线形式。偶-奇模分析技术第25页/共49页第二十六页，共50页。(a)微带线形式(xngsh)的wilkinso

8、n功分器 （b）等效传输线电路第26页/共49页第二十七页，共50页。偶偶- -奇模分析奇模分析(fnx)(fnx)技术技术2302ggVVV2302ggVVV204gVV定义：偶模 ，奇模若将两个模叠加，有效(yuxio)激励是 ，30gV第27页/共49页第二十八页，共50页。2302ggVVV图10（a） 偶模激励(jl)第28页/共49页第二十九页，共50页。22einZZ若Z= ，则对于偶模激励端口2是匹配的，则r/2电阻(dinz)的一端开路，所以是无用的。2令端口1处x=0，则在端口2处x= ,则在传输线上的电压(diny)为：4( )()j xj xV xVee第29页/共49

9、页第三十页，共50页。20( /4)(1)eVVjVV 101(0)(1)1eVVVjV 在端口1，向着(xing zhe)归一化值为2的电阻看，反射系数 为2222 102eVjV 第30页/共49页第三十一页，共50页。2302ggVVV 23eeVV 图10 (b)奇模激励(jl)第31页/共49页第三十二页，共50页。010V 020VV第32页/共49页第三十三页，共50页。（a）有终端(zhn dun)的wilkinson分配器图11 对wilkinson分配器求找 的分析11S第33页/共49页第三十四页，共50页。11S(b) (a)中电路(dinl)的剖分图11 对wilki

10、nson分配器求找 的分析第34页/共49页第三十五页，共50页。21212inZ总之，对于Wilkinson分配器，可以确立(qul)以下S参量：11223301112210221331233200220eeSSSVVjSSVVjSSSS（在端口1， ）1inZ（端口2和端口3匹配）（对称，由于互易性）（端口2和端口3对称）（由于在剖分下的短路或开路）第35页/共49页第三十六页，共50页。11S0f2131SS2332SS0f0f第36页/共49页第三十七页，共50页。0270.7ZZ并联(bnglin)电阻的值是02100RZ0f4在频率 处传输线的长度是 。用ADS对这个微波电路进行分

11、析，计算(j sun)S参量的幅值并描绘在图12中。第37页/共49页第三十八页，共50页。第38页/共49页第三十九页，共50页。图12 等分Wilkinson功率(gngl)分配器的频率响应，端口1是输入，端口2和端口3是输出第39页/共49页第四十页，共50页。第40页/共49页第四十一页，共50页。232PKP20303220203001(1)1()KZZKZK ZZKKRZKK注：当K=1时，则为功率等分。 输出线与阻抗 和 匹配(ppi)，而不与阻抗 匹配(ppi)。 匹配(ppi)变换器可以用来变换这些输出阻抗。20RZ K30/RZK0Z第41页/共49页第四十二页，共50页。

12、图14 N路等分的Wilkinson功率(gngl)分配器第42页/共49页第四十三页，共50页。第43页/共49页第四十四页，共50页。第44页/共49页第四十五页，共50页。第45页/共49页第四十六页，共50页。第46页/共49页第四十七页，共50页。第47页/共49页第四十八页，共50页。第48页/共49页第四十九页，共50页。NoImage内容(nirng)总结会计学。第1页/共49页。第2页/共49页。第3页/共49页。功分器最简单的类型，具有一个输入和两个输出的三端口网络。若无耗互易三端口网络只有两个端口是匹配的，则在实际中可以实现。假定传输线是无耗的（或低损耗），则特性阻抗是实数。如有必要，可用四分之一波长变换器将输出传输线的阻抗变换到所希望的值。定义(dngy)：当输出端口都匹配时，它仍然具有无耗的有用特性，它只是耗散了反射功率。(b) (a)中电路的剖分。仿真结果第五十页，共50页。