威尔金森功分器设计的理论知识如下:
在实际使用中,一般端口都是取50欧姆。所以
而
则威尔金森功分器的关键的技术只是1/4波长传输线的阻抗变换技术。因为已知
然后隔离电阻R,可以计算得到为100欧姆。
另外一般在会在端口2,端口3引出一截适当长度的50欧姆微带线,用于焊接方便。所以一般的功分器结构会是下图这样:
设计步骤:
1.选择相应的pcb,得到其厚度,介电常数,正切损耗角等参数。
2.使用ADS的line-cal软件,计算中心频率1.414GHz的50欧姆阻抗时,70.7欧姆阻抗时的宽度W1, 和W2 。以及计算70.7欧姆,电气长度为90度(1/4波长)时对应的微带线长度。
这样使用这些数据便可以设计相应的一分二功分器了。
一分四功分器则在原来一分二的功分器基础上复制到输出端即可。
另外在布线的时候,需要注意线条的间距,不宜过近导致发生耦合问题。建议每条微带线间应有2倍线宽或2倍板子厚度及以上的距离。
最后得到PCB图形如下:
其性能在4个输出端口是一样的,所以这里只展示2端口如下:
可以看出其每个端口的回损都有在-10以下,隔离度都在在-15dB以下。传输损耗S21为6.6 。 性能说不好很好,但也能用。另外其每个端口相位平衡度都重合,其用作合路器的时候,性能还算ok。
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