鲁东大学学报（自然科学版） Ｌｕｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｊｏｕｒｎａｌ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） 基于ＡＷＲ仿真软件的功分器设计与仿真 高 红 友 （中国船舶重工集团公司第７２３研究所，江苏扬州２２５００１） 摘要：给出了一种基于带状线设计一分为二等功率功分器的方法，讨论了功分器的基本原理和设计步骤，并 利用ＡＷＲ软件设计了一种２—６Ｇ带状功分器，对相关Ｓ参数进行分析和优化，得出可供工程应用的设计模 型，最后对设计样品进行检测，获得较好的结果，为分析设计功分器提供了参考． 关键词：功分器；带状线；ＡＷＲ 中图分类号：ＴＮ６２６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－８０２０（２０１３）０４．０３１６—０３ 功分器是将输入信号功率分成相等或不相等 的几路功率输出的一种多端口微波网络¨ ｊ．作 为一种低耗的无源器件，功分器种类繁多，常见的 类型有变压器式、微带式或带状线式、波导式和铁 的等效电路图如图２所示． Ｐ １，￣Ｐ２ 图１ 功分器结构示意图 氧体式，它们各有优缺点和使用领域，已广泛应用 于雷达系统及天线的馈电系统中 Ｊ．从理论上 讲，无论是输出端间没有隔离的简单功分器还是 有隔离的混合型功分器；也无论是功率等分的还 是不等分的功分器，均可作成任意路数输出．但 是，在平面型微波集成电路中，直接分成多路输出 图２ ｍ节２路等功率功分器 的只有简单功分器才能实现．混合型功分器，由于 平面电路上要对称地安置几个隔离电阻在结构上 有困难，一般只能作成两路的功分器＿４ Ｊ．利用目 前的设计方法 ，结合实际工程需要，应用ＡＷＲ 变换节数ｍ由工作频带的上下限频率 与 及对于切比雪夫响应来说还有带内的最大电压驻 波比决定．当ｍ＝２时，隔离电阻足可由下式得到： Ｒ Ｚ Ｚ ２Ｚ， １＋ ２）一 ２’ ２（㈩ 、 蘧一丝 软件仿真设计了一款典型的一分为二等功率宽频 带功分器，其工作频率为２～６ ＧＨｚ，此功分器结 构简单，容易加工，性能良好． Ｒ ：＝，＝——————————— —ｌ＿ —————一一．（２）（） √（ｚ１＋Ｚ２）（ｚ２一Ｚ１）ｃｏｔ 咖 ＝１功分器原理 一詈［ 一 × 】． 当ｍ≥３时，隔离器的电阻求解比较繁琐，可 分为二功分器是三端口网络结构，其结构 通过查表求得 ］．同时得到对应Ｚ 值，这种一分为 二等功率功分器的电长度 在中心频率为叮ｒ／２． 如图１．信号输入端的功率为Ｐ ，而其他两个输出 端口的功率分别为Ｐ 和 ．理论上Ｐ ＝Ｐ ＋ ， 若Ｐ （ｄＢｍ）＝Ｐ （ｄＢｍ），则称为等功率功分器．一 ２ 功分器设计 ２．１ 技术指标 功分器的技术指标如下 分为二等功率功分器是设计功分器的基础，各种 各样的功分器特性大都是根据其推导出来的 Ｊ． 当输入阻抗和输出阻抗均为ｚｎ时，其多节２支路 收稿日期：２０１３—０３—２２；修回日期：２０１３—０４—２３ 作者简介：高红友（１９８２一），男，山东济宁人。工程师，硕士，主要从事系统仿真总体微波集成、调试和测试工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｒｂｉｎ８１６９１３＠ １６３．ｃｏｎ。 ３１８ 鲁东大学学报（自然科学版） 第２９卷 有效缩短产品周期，提高设计精度，大大提高产品 的设计成功率． 参考文献： 吴万春．集成固体微波电路［Ｍ］．北京：国防工业出 版社，１９８１：１８２—１８６． Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＧＨｚ 顾其诤，项家桢，袁孝康．微波集成电路设计［Ｍ］． 北京：人民邮电出版社，１９７８：３０９—３２１． 韩淑萍，李铭祥．高隔离度一分三功分器的设计 ［Ｊ］．上海大学学报（自然科学版），２００４，１０（６）： ５５９－５６１． 图６功分器优化后的参数图形 ４ 结语 本文利用ＡＷＲ仿真软件对带状功分器进行 了设计和仿真，从仿真结果和优化设计中可以看 出设计的功分器能够满足设计要求，而对设计实 际产品软件仿真设计只是其中一步，还要充分考 ＿一 ｌ ２ ３ ４ ５ １』１ｊ刘涓，吕善伟．一种实现宽频带功分器的新方法 ［Ｊ］．电子学报，２００４，３２（９）：１５２７—１５２９． 白义广．径向功率分配／合成器的设计［Ｊ］．微波学 报，１９９９，１５（２）：１８９—１９２． ６ 程敏锋，刘学观．微带型Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器设计与实 现［Ｊ］．现代电子技术，２００６（２０）：２５—２６． 虑到加工误差、材料误差等实际情况，再根据仿真 结果绘制、加工、测试电路板，通过软件仿真可以 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｖｉｄｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＷＲ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＧＡＯ Ｈｏｎｇ—ｙｏｕ （Ｔｈｅ ７２３ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＳＩＣ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ １ ｉｎｔｏ ２ ｓｔｒｉｐｌｉｎｅ ｐｏｗｅｒ ｄｉｖｉｄｅｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｔｒｉｐｌｉｎｅ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄｉｖｉｄｅｒ（２～６ ＧＨｚ）ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ＡＷＲ． Ｔｈｅ Ｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｆｏｒ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｓａｍｐｌｅ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｔａｌｌｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｄｉｖｉｄｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｄｉｖｉｄｅｒ；ｓｔｒｉｐｌｉｎｅ；ＡＷＲ （责任编辑 李少兰）
