一種新型反相輸出功分器設(shè)計(jì)
電子技術(shù)應(yīng)用
劉帥
中國(guó)西南電子技術(shù)研究所
摘要： 提出了一種新型的兩路等幅反相輸出功分器。該功分器設(shè)計(jì)的基本原理是基于傳統(tǒng)的威爾金森結(jié)構(gòu)，通過改變兩路輸出傳輸路徑上的傳輸線長(zhǎng)度，并在兩輸出端口間的隔離電阻一端引入一段額外的傳輸線，使得該結(jié)構(gòu)在一定帶寬內(nèi)獲得等幅反相輸出及良好的隔離效果。另外，利用奇偶模電壓分析法，對(duì)該結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。最后，采用平面微帶線結(jié)構(gòu)對(duì)該設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)測(cè)該功分器中心頻率為3.8 GHz，1 dB相對(duì)帶寬為31%，帶內(nèi)回波優(yōu)于-15 dB，隔離度優(yōu)于20 dB。
中圖分類號(hào)：TN61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245487
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
Design of a novel out-of-phase power divider
Liu Shuai
Southwest China Institute of Electronic Technology
Abstract： A novel two-way out-of-phase power divider（PD）is proposed in this paper. The design principle is similar to conventional Wilkinson structure. By setting the length of the two-output transmission lines properly and introducing an extra line at one end of the isolator, the power divider obtains equal divide, out-of-phase, and good isolation in the passband. Besides, the parameters of the structure are deduced in detail using even-odd mode analysis method. Finally, a power divider, centered at 3.8 GHz，is fabricated to demonstrate the principle by planar microstrip line. It is observed from the measurement that the PD has 1 dB fractional bandwidths of 31%, better than -15 dB return loss and 20 dB isolation, respectively.
Key words : power divider；Wilkinson；equal divide and out-of-phase；even-odd mode
引言
功率分配器（下文簡(jiǎn)稱功分器）廣泛應(yīng)用于各類微波電路中，如功率合成電路[1]、陣列天線[2-3]等。對(duì)于傳統(tǒng)的Wilkinson功分器，各個(gè)輸出端口之間一般設(shè)計(jì)為等幅同相，在此基礎(chǔ)上業(yè)界針對(duì)該類電路提出了多種不同的研究思路及設(shè)計(jì)方法,如多節(jié)Wilkinson寬帶功分器[4]、雙工-功分器一體集成[5]、同相不等分功分器[6]、諧波抑制功分器[7]等。而在一些特定的電路中，通常需要改變輸出端口之間的相位。等幅異相功分器在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，如在正交接收機(jī)中，要求兩路本振輸入信號(hào)相差為90°[8]；為抑制共模信號(hào)，平衡到非平衡功分器也得到廣泛研究[9]。另外，在一些平衡電路中，如推挽式放大器及平衡混頻器，反相輸出功分器也是其中的關(guān)鍵電路[10-14]。
本文提出了一種新的等幅反相輸出功分器，通過改變傳統(tǒng)Wilkinson兩輸出臂傳輸線電長(zhǎng)度，并在隔離電阻一端引入一端匹配線，可以實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)的等幅反相輸出，并提供良好的隔離效果。通過理論推導(dǎo)，確立了各段傳輸線的參數(shù)，并通過實(shí)例驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法的可行性。
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作者信息：
劉帥
（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，四川 成都 610036）
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