Wilkinson-Leistungsteilerist eine Leistungsteilerschaltung. Wenn alle Ports angepasst sind, kann eine Trennung zwischen zwei Ausgangsports erreicht werden. Obwohl der Wilkinson-Leistungsteiler für jede beliebige Leistungsteilung ausgelegt werden kann (siehe z. B. Pozar [1]), wird in diesem Beispiel der Fall einer gleichmäßigen Teilung (3 dB) untersucht. FDTD wird verwendet, um die Streuparameter des Geräts zu ermitteln.
Wilkinson-LeistungsteilerAnaloge Einstellungen
Die Strukturgruppe „Leitung und Last“ wird in der FDTD-Simulationsdatei Wilkinson_Leistungsteiler verwendet. Die physikalischen und elektrischen Parameter des Wilkinson-Leistungsteilers werden in fsp erstellt und festgelegt. Die Mikrostreifen-Übertragungsleitung wird mithilfe einer zweidimensionalen rechteckigen Platte aus perfektem elektrischen Leiter (PEC) modelliert, die auf einem 1,59 mm dicken Substrat mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2,2 platziert ist. Die erforderliche Breite jedes Übertragungsleitungsabschnitts wird mithilfe der Gleichung 3.195 und 3.197 in Pozar [1] (siehe Skriptdatei microstrip.lms im Mikrostreifenbeispiel) betragen 4,9 mm (Z0 = 50 Ohm) bzw. 2,804 mm (√ 2Z0 = 70,7 Ohm). Die Viertelwellenlängen-Übertragungsleitung wird mithilfe von 2D-Polygonen konstruiert, die zu einem Ring geformt sind. 3,194 in Pozar [1] ist λ g/4=55,5 mm. Der Widerstand wird mithilfe einer zweidimensionalen rechteckigen Platte modelliert, die ein Material mit R=100 Ohm angibt.
Die Ports werden auf den Eingangs- und Ausgangsleitungen platziert, um den Übertragungsleitungsmodus im Frequenzbereich von 0,5 bis 1,5 GHz einzuspeisen und die Streuparameter des Geräts zu berechnen. Weitere Informationen zu den Einstellungen finden Sie auf der Seite „Ports“. Wie unten beschrieben, wird der Quellport manuell geändert, um jeweils einen Port auszulösen.
Der Netzabdeckungsbereich wird auf jeder Spur platziert, um deren Länge und Breite zu bestimmen. Die Biege- und Winkeleigenschaften der Verzweigungsspur erfordern eine gleiche Rastergröße in x- und y-Richtung (dx=dy). Dies ist keine Einschränkung für die an der Koordinatenachse ausgerichteten Zu- und Ableitungsspuren. Eine Kopie des für die Verzweigungsverfolgung verwendeten Netzabdeckungsbereichs wird rechts neben der Ableitungsspur platziert, um ein symmetrisches Netz zu gewährleisten.
Die PML-Absorptionsrandbedingung umgibt den gesamten Simulationsbereich mit Ausnahme der Z-Minimum-Grenze, die als Metallrandbedingung bezeichnet wird, die die Erdungsebene der Mikrostreifenübertragungsleitung simuliert.
Wilkinson-Leistungsteiler Ergebnisse und Analyse
Die obige Abbildung zeigt den Frequenzgang der für die Isolations- und Übertragungssimulation verwendeten Streuparameter sowie die elektrische Feldverteilung bei 1 GHz. Diese Zahlen werden vom Skript nach Abschluss der Simulation generiert. Es ist zu beachten, dass diese Ergebnisse auf der Trajektorie mit feineren Netzen als den in der Simulationsdatei angegebenen erzielt werden können.
Das analogeWilkinson-Leistungsteilerist an seinen Eingangs- (S11=- 40dB, f=1,0GHz) und Ausgangsports (S22=- 32dB, f=1GHz) gut angepasst, hat eine gute Isolierung (S32=- 43dB, f=1GHz) und seine Mittenfrequenz beträgt 1,01 GHz, was innerhalb von 1 % der Design-Betriebsfrequenz von 1 GHz liegt. Darüber hinaus haben wir eine gleichmäßige Leistungsteilung von 3 dB (S31=- 3dB bei f=1GHz) mit einer Änderung von weniger als 10 % im analogen Frequenzband beobachtet.
Si Chuan Keenlion Microwave bietet eine große Auswahl an Schmalband- und Breitbandkonfigurationen im Frequenzbereich von 0,5 bis 50 GHz. Sie sind für eine Eingangsleistung von 10 bis 30 Watt in einem 50-Ohm-Übertragungssystem ausgelegt. Es werden Mikrostreifen- oder Streifenleitungsdesigns verwendet, die für optimale Leistung optimiert sind.
Wir können den Power Divider auch nach Ihren Wünschen anpassen. Sie können dieAnpassungsseite, um die benötigten Spezifikationen bereitzustellen.
Sichuan Keenlion Mikrowellentechnologie Co., Ltd.
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Veröffentlichungszeit: 06.12.2022
