分配器,什么是分配器

分配器,什么是分配器

将一路微波功率按一定比例分成n路输出的功率元件称为功率分配器。按输出功率比例不同, 可分为等功率分配器和不等功率分配器。在结构上, 大功率往往采用同轴线而中小功率常采用微带线。下面介绍两路微带功率分配器以及微带环形电桥的工作原理。 ?

(1) 两路微带功率分配器?

两路微带功率分配器的平面结构如图 5 - 19 所示, 其中输入端口特性阻抗为Z0, 分成的两段微带线电长度为λg/4, 特性阻抗分别是Z02和Z03, 终端分别接有电阻R2和R3。功率分配器的基本要求如下：

图 5 – 19 两路微带功率分配器的平面结构

① 端口“①”无反射；?

② 端口“②、 ③”输出电压相等且同相；??

③ 端口“②、 ③”输出功率比值为任意指定值，设为

；

根据以上三条有

这样共有R2、R3、Z02、Z03四个参数而只有三个约束条件, 故可任意指定其中的一个参数, 现设R2=kZ0, 于是由上两式可得其它参数：

实际的功率分配器终端负载往往是特性阻抗为Z0的传输线, 而不是纯电阻, 此时可用λg/4阻抗变换器将其变为所需电阻, 另一方面U2、U3等幅同相, 在“②、③”端跨接电阻Rj, 既不影响功率分配器性能，又可增加隔离度。于是实际功率分配器平面结构如图 5 - 20 所示, 其中Z04、Z05及Rj 由以下公式确定：

图 5-20 实际功率分配器平面结构图

(2) 微带环形电桥?

微带环形电桥是在波导环形电桥基础上发展起来的一种功率分配元件。 其结构原理图如图 5 - 21 所示, 它由全长为3λg/2的环及与它相连的四个分支组成, 分支与环并联。

其中端口“①”为输入端，该端口无反射，端口“②、 ④”等幅同相输出, 而端口“③”为隔离端，无输出。其工作原理可用类似定向耦合器的波程叠加方法进行分析。在这里不作详细分析, 只给出其特性参数应满足的条件。

图 5 – 21 微带环形电桥结构

设环路各段归一化特性导纳分别为a、 b、 c, 而四个分支的归一化特性导纳为1。则满足上述端口输入输出条件下, 各环路段的归一化特性导纳为：

而对应的散射矩阵为