功分器演示幻灯片.ppt

2020/4/21 31 则 2 0 (/ 4 ) ( 1 ) e VV j V V ? ? ? ? ? ? ? 1 0 1 ( 0 ) ( 1 ) 1 e V V V j V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在端口 1 ，向着归一化值为 2 的电阻看，反射系数 为 ? 2 2 2 2 ? ? ? ? 1 0 2 e V jV ?? 2020/4/21 32 奇模 由于 ，因此 ，则电路的中线是 电压零点，可将中心平面上的两个点接地，将 电路剖为两部分。 2 3 0 2 g g V V V ? ? ? 2 3 e e V V ? ? 2 r/2 1 0 2 V ? / 4 ? 0 2 V Z 端口 1 端口 2 0 1 V ? 图 10 (b) 奇模激励 2020/4/21 33 奇模 分析： 从端口 2 向里看，看到阻抗 r/2 ，这时因为 并联的传输线长度是四分之一 波长，并且在端 口 1 处短路，因此在端口 2 看是开路。 这样，若选择 r=2 ，则对于奇模激励端口 2 是 匹配的。则 和 ，全部功率都传送到 r/2 电阻上，二没有功率进入端口 1. 0 1 0 V ? 0 2 0 V V ? 2020/4/21 34 偶 - 奇模分析 求解电路： 1 1 端口 1 2 V ? r/2 端口 2 1 端口 3 2 2 in Z ? （ a ）有终端的 wilkinson 分配器 图 11 对 wilkinson 分配器求找 的分析 1 1 S 2020/4/21 35 偶 - 奇模分析 简化电路： 1 1 S (b) (a) 中电路的剖分 图 11 对 wilkinson 分配器求找 的分析 1 1 端口 1 2 V ? r/2 端口 2 1 端口 3 2 2 11 S / 4 ? / 4 ? in Z ? 2020/4/21 36 偶 - 奇模分析 分析：输入阻抗 ? ? 2 1 2 1 2 in Z ? ? 总之，对于 Wilkinson 分配器，可以确立以下 S 参量： 1 1 2 2 3 3 0 1 1 1 2 2 1 0 2 2 1 3 3 1 2 3 3 2 0 0 2 2 0 e e S S S V V j S S V V j S S S S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （在端口 1 ， ） 1 in Z ? （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） 2020/4/21 1 功率分配器及分析 李秀萍 北京邮电大学 2020/4/21 2 Outline ? 基本特性 ? 三端口网络 ? T 型结功率分配器 ? 无耗分配器 ? 电阻性分配器 ? Wilkinson 功率分配器 2020/4/21 3 分配器和耦合器的基本特性 ? 定义 无源微波器件，用于功率分配或功率组合 1 P 2 1 P P ? ? 3 1 (1 ) P P ? ? ? 分配器 分配器 1 2 3 P P P ? ? 2 P 3 P （ a ）功率分配 （ b ）功率组合 2020/4/21 4 分配器和耦合器的基本特性 ? 特性 ? 三端口网络采用 T 型结和其他功分器形式，二 四端口网络采用定向耦合器和混合网络形式。 ? 功分器经常是等分（ 3dB ）也有不相等的功分 比。 ? 定向耦合器可以设计成任意功率分配比，而混 合结一般是等功率分配。 ? 混合结在输出端口之间有 （正交）或 （魔 T ）相移 1 8 0 o 9 0 o 2020/4/21 5 三端口网络（ T 型结） ? 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。其散射矩阵有 9 个独立的矩 阵元： 11 12 13 21 22 23 31 32 33 [ ] S S S S S S S S S S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 若所有端口是匹配的，则 ，并且若网络是 互易的，则 0 i i S ? 12 13 12 23 13 23 0 [ ] 0 0 S S S S S S S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2020/4/21 6 三端口网络（ T 型结） ? 若网络是无耗的，则 矩阵必定是幺正的，这蕴 含着下列条件： * 3 1 3 2 * 2 1 2 3 * 1 2 1 3 2 2 1 2 1 3 2 2 2 1 2 3 2 2 3 1 3 2 0 0 0 1 1 1 S S S S S S S S S S S S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? S 2020/4/21 7 三端口网络（ T 型结） ? 这些方程能用下面两种方法之一来满足。即 1 2 2 3 3 1 0 S S S ? ? ? 1 2