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一種改進(jìn)型Gysel功率分配／合成器的設計
作者：
時(shí)間：2010-05-08
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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0引言
在微波電路中，功率分配／合成器是非常重要的器件，它廣泛應用于饋線(xiàn)系統、混頻及功率放大器中。Gysel功率分配／合成器由Ulrich H．Gysel于1975年提出，其拓撲結構介于分支線(xiàn)耦合器結構和威爾金森結構之間，與分支線(xiàn)耦合器一樣，其終端負載可以通過(guò)一段任意長(cháng)度，且特性阻抗與負載阻抗相同的傳輸線(xiàn)引到電路上的任意位置，因而負載可以根據需要外接在電路上，便于大功率負載的使用；同時(shí)具有和威爾金森功率分配／合成器一樣的相對帶寬。此外，Gysel功率分配／合成器可以采用同軸線(xiàn)、帶狀線(xiàn)、空氣板線(xiàn)及微帶線(xiàn)等多種形式實(shí)現。但是，Gysel功率分配／合成器也存在一些缺點(diǎn)：首先，Gysel形式在20％相對帶寬情況下，其插入損耗、駐波等指標比威爾金森形式要好，顯示出較好的寬帶特性。但窄帶情況下，當傳輸線(xiàn)損耗相同時(shí)，Gysel形式的損耗值約為0.12 dB，威爾金森則為0.1 dB，駐波也稍大一些。其次，在輸入輸出端口回波損耗小于-20 dB的原則下，Gysel功率分配／合成器的相對帶寬為20％左右，在一些寬頻帶應用的場(chǎng)合，Gysel功率分配／合成器的帶寬仍需要提高。另外，在設計Gysel功率分配／合成器時(shí)，各個(gè)微帶支節的阻抗值不是完全確定的，其中兩個(gè)隔離電阻間的λ0／2微帶線(xiàn)的阻值隨帶寬、隔離度等指標的要求變化，不利于設計和應用。
本文對Gysel功率分配／合成器進(jìn)行了改進(jìn)，目的是提高其隔離度、回波損耗等指標的寬帶特性。通過(guò)對整個(gè)拓撲的改進(jìn)，新功率分配／合成器的插入損耗、回波損耗、隔離度等指標明顯優(yōu)于Gysel功分器，而且各個(gè)微帶支節的阻抗值是確定的，非常便于設計。
1 結構及原理分析
傳統微帶型Gysel功分器的結構如圖1所示，由4個(gè)λ0／4微帶線(xiàn)及1個(gè)λ0／2微帶支節構成。對于Gysel功分器典型的分析方法是奇偶模分析法及單位元素(Unit Elements)分析方法。一般來(lái)說(shuō)，Gysel功率分配／合成器各個(gè)微帶支節的阻抗值可以?。?br />
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