分配器,什么是分配器

將一路微波功率按一定比例分成n路輸出的功率元件稱為功率分配器。按輸出功率比例不同, 可分為等功率分配器和不等功率分配器。在結(jié)構(gòu)上, 大功率往往采用同軸線而中小功率常采用微帶線。下面介紹兩路微帶功率分配器以及微帶環(huán)形電橋的工作原理。 ?

(1) 兩路微帶功率分配器?

兩路微帶功率分配器的平面結(jié)構(gòu)如圖 5 - 19 所示, 其中輸入端口特性阻抗為Z0, 分成的兩段微帶線電長度為λg/4, 特性阻抗分別是Z02和Z03, 終端分別接有電阻R2和R3。功率分配器的基本要求如下：

圖 5 – 19 兩路微帶功率分配器的平面結(jié)構(gòu)

① 端口“①”無反射；?

② 端口“②、 ③”輸出電壓相等且同相；??

③ 端口“②、 ③”輸出功率比值為任意指定值，設(shè)為；

根據(jù)以上三條有

這樣共有R2、R3、Z02、Z03四個參數(shù)而只有三個約束條件, 故可任意指定其中的一個參數(shù), 現(xiàn)設(shè)R2=kZ0, 于是由上兩式可得其它參數(shù)：

實際的功率分配器終端負(fù)載往往是特性阻抗為Z0的傳輸線, 而不是純電阻, 此時可用λg/4阻抗變換器將其變?yōu)樗桦娮? 另一方面U2、U3等幅同相, 在“②、③”端跨接電阻Rj, 既不影響功率分配器性能，又可增加隔離度。于是實際功率分配器平面結(jié)構(gòu)如圖 5 - 20 所示, 其中Z04、Z05及Rj 由以下公式確定：

圖 5-20 實際功率分配器平面結(jié)構(gòu)圖

(2) 微帶環(huán)形電橋?

微帶環(huán)形電橋是在波導(dǎo)環(huán)形電橋基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種功率分配元件。 其結(jié)構(gòu)原理圖如圖 5 - 21 所示, 它由全長為3λg/2的環(huán)及與它相連的四個分支組成, 分支與環(huán)并聯(lián)。

其中端口“①”為輸入端，該端口無反射，端口“②、 ④”等幅同相輸出, 而端口“③”為隔離端，無輸出。其工作原理可用類似定向耦合器的波程疊加方法進(jìn)行分析。在這里不作詳細(xì)分析, 只給出其特性參數(shù)應(yīng)滿足的條件。

圖 5 – 21 微帶環(huán)形電橋結(jié)構(gòu)

設(shè)環(huán)路各段歸一化特性導(dǎo)納分別為a、 b、 c, 而四個分支的歸一化特性導(dǎo)納為1。則滿足上述端口輸入輸出條件下, 各環(huán)路段的歸一化特性導(dǎo)納為：

而對應(yīng)的散射矩陣為