微带功分器的设计与仿真开题报告
2021-03-14 22:01:41
1. 研究目的与意义(文献综述)
功分器采用微功分器是相控阵雷达、多路中继通信机等微波设备不可缺少的重要组成部分。功分器作为相控阵雷达等微波设备的关键部件,其尺寸和重量都受到严格的限制。所以,研制体积小、重量轻、成本低、性能良好的宽带功分器不仅是工程实际的需要,而且由于相控阵雷达在星载和机载系统中得到日益广泛的应用,使得这种研究显得尤为必要和迫切。本课题目标为利用ads仿真软件设计一款微带功分器。
人类进入二十世纪以来,随着现代电子和通信技术的飞速发展,信息交流愈加频繁,各式各样的电子电器设备大大影响到各个领域企业和家庭。既有如电阻、电容、功分器等无源器件,实现信号匹配、分配、滤波等功能;又有有源器件共同作用。微波系统同样有各种无源、有缘器件,对微波信号进行必要的处理和转换。现代无源器件中,微带功分器从质量及重量上都日显重要。
在微波电路中,为了将功率按一定比例分成两路或多路,需要使用功率分配器。功率分配器反过来就是功率合成器,所以功率分配/合成器简称功分器。在近代微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛使用着功率分配器,而且功率分配器常是成对出现的,先将功率分为若干份,然后再分别放大,再合成输出。1960年,ernest j.wilkinson 发表了名为an n-way hybrid power divider 的论文中介绍了一种在所有端口均匹配、低损耗、高隔离度、同相的n端口功分器。以后的研究人员便称这种类型的功分器为威尔金森功分器。最初它的原始模型是同轴形式,此后在微带和带状线结构上得到了广泛应用和发展。工程中大量使用的是微带线形式,大功率情况下也会用到空气带状线和空气同轴线形式。
2. 研究的基本内容与方案
功率分配器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路功率输出的一种多端口微波网络。功率分配器是无源微波器件,反过来就是功率合成器。功率分配器有多种形式,其中最常用的是g/4功率分配器,这种功率分配器称为威尔金森功率分配器。威尔金森功率分配器由三端口网络构成。
在近代射频和微波电路中广泛地使用着功率分配器。瞬时测频接收机是一种简单而紧凑的接收机,能覆盖很宽的射频频带。实际的ifm接收机是由若干个简单的瞬时测频(ifm)接收机并行组成。这就需要使用一分八功分器进行4个通道的信号分配。一分八功分器可以由几个一分二的功分器级联而成。这就对一分二功分器在体积、结构、稳定性以及输出端口之间的相位一致性提出了更高的要求。本文用多节阻抗变换器级联的方式来实现宽频带和低损耗,使用ads软件设计并仿真微带线功分器。
高级设计系统(ads)软件由美国安捷伦公司开发,是当前射频和微波电路设计的首选工程软件。该软件功能强大,仿真手段丰富多样,可实现包括域和频域、数字和模拟、线性和非线性、电磁和数字处理等多种仿真手段,并可以对设计结果进行成品率分析和优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率。本设计就采用了ads软件仿真设计。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论知识及软件使用。确定方案,完成开题报告。
第4-9周:原理及设计方案调研、功分器设计与仿真。
第10-13周:功分器性能分析与优化。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王江航,微带功分器的研究与设计[d], 四川:电子科技大学,2015.
[2] 何猛. 超宽带微波功分器的研制[d]. 四川:电子科技大学,2009.
[3] e.wilkinson. an n-way hybrid power divider[j], ire transactions on microwave theory and techniques, 1960, 8(1):116-118.