设计要求与性能参数计算
1频带范围： 0.9-1.1GHz
C11 10log( Pr ) 20log S11 Pi
2频带内输入端口的回波损耗： C11>20dB
C12
10log( P2 ) Pi
20log S12
3频带内插入损耗： Cຫໍສະໝຸດ 2<3.1dB,C13<3.1dB
C13 10log( P3) 20log S13 Pi
功分器的应用举例
我们在做前端系统中卫星天线接收机只能输出一路电视节目信
号，如要同时接收多个电视节目的信号，就需要多台卫星接收机， 这就需要室内设置功率分配器。这种功分器的工作频率是950MHz－ 2150MHz。
功分器是卫星多星接收系统中一个必不可少的组件，其功能是 将一路输入的卫星中频信号均等的分成几路输出信号，提供给各个 卫星接收机。使每各个卫星接收机之间进行有效隔离，以减少由各 接收机本振泄漏引起的相互干扰。
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设计实现 1原理图
原理图优化前仿真结果
2优化后的原理图
原理图优化后仿真结果
3生成的版图
版图的仿真结果
总结
电磁场仿真结果中，在工作频率1.00 GHz处。 S11参数值为36.923 dB，远远大于25 dB。 S22参数值为11.647dB，隔离度S23为11.224 dB，隔离度远远 小于25 dB，该项不合要求，需要改善。 S21插入损耗为3.042 dB，满足设计指标要求。
在整个可用频段内插损含分配损耗的最大值和最小值之间
的差值，一般为：0.2~0.5dB。
功分器的应用
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，信息交流越发频繁，各种各样的电子 电汽设备已经大大影响到各个领域企业及家庭。无论 哪个频段工作的电子设备，都需要各种功能的元器件 ，既有如电容、电感、电阻、功分器等无源器件，以 实现信号匹配、分配、滤波等；又有有源器件共同作 用。微波系统不例外地有各种无源、有源器件，它们 的功能是对微波信号进行必要的处理或变换。现代无 源器件中，微带功分器从质量及重量上都日显重要。
端口不是50欧姆，所有对于腔体功分器没有输出端口的驻波要 求，输入端口要求则一般为：1.3~1.4 ；微带功分器则每个端口 都有要求，一般范围为输入：1.2~1.3 输出：1.3~1.4。 功率容限
可以在此功分器上长期（不损坏的）通过的最大工作功率
容限，一般微带功分器为：30～70W平均功率，腔体的则为： 100～500W平均功率。 带内平坦度
通过本次设计，我系统的了解了功分器的设计流程 ，尤其是功分器的ADS软件设计方法，掌握了功分器的 基本功能及电路原理，也进一步掌握了ADS的使用。
而且提高了分工协作能力和分析问题，解决问题的 能力，达到了本次毕业设计的基本要求。
附录：参考文献
[1] 栗 曦 双频Wilkinson功分器及介质顶相控阵天线研究 [2] 刘 堃 双频RFID天线和双频功分器设计 [3] Sung-Won Lee*, Chul-So0 Kim, Kwan Sun Choi, Jun-Seok Park, and Dal Ahn
4两个输出端口的隔离度： C23>25dB。
C23 10log( P2 ) 20log S12
P3
S13
设计原理 结构示意图
式中P2，P3分贝为端口2和
端口3的输出功率，k2为功率分
配比，若k=1，p2=p3，功率分配
等分。
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参数计算
在ADS中调用 LineCalc工具，计算 各段微带线的w，l 值，如图所示。
所以，在做电视小前端时应考虑功分器插入损耗和隔离度的主 要特性参数。接入损耗是指功分器的输入信号电平与输出信号电平 之差。隔离度是针对卫星接收机输入端口输出的本振泄漏来说的， 这种干扰信号从功分器的一个输出端口反向输入，通过功分器对其 他的卫星接收机产生影响。功分器主要在这两个指标上有所差异， 其稳定性和可靠性要有所保障。
技术指标
分配损耗 信号功率经过理想功率分配后和原输入信号相比所减小的
量。此值是理论值，比如二功分3dB，三功分是4.8dB,四功分是 6dB。 插入损耗
信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比 所减小的量再减去分配损耗的实际值，微带的则根据二、三、 四功分器不同而不同约为：0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。 隔离度
功分器输出各端口之间的隔离，通常也会根据二、三、四 功分器不同而不同约为：18～22dB、19～23dB、20～25dB。支 路端口间的隔离度是功分器的另一个重要指标。如果从每个支 路端口输入功率只能从主路端口输出，而不应该从其他支路输 出，这就要求支路之间有足够的隔离度。
技术指标
输入/输出驻波比 指的是输入/输出端口的匹配情况，由于腔体功分器的输出
The end，Thank you!
A general design formula of multi-section power divider based on singly terminated filter design theory [4] 应荧莹 宽带双频威尔金森功分器研究 [5] 徐 敏 射频集成电路中片上电感的研究以及威尔金森功率分配器的研究 [6] 冷小艳 双频Wilkinson功分器的研究 [7] 李 波 微带功分器和耦合器的研究与设计 [8] 王丹阳 双频及宽带功率分配器的研究与设计 [9] 栗 曦 双频Wilkinson功分器及介质顶相控阵天线研究
技术指标
功分器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路 的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、 每个端口的电压驻波比等。 频率范围
这是各种射频/微波电路的工作前提，功分器的设计结构与 工作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率，才能进 行下面的设计。 承受功率
在大功分器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核 心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。 一般地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、 同轴线、空气带状线、空气同轴线，要根据设计任务来选择用 何种线。
威尔金森功分器设计与仿真
班级 姓名 学号 日期
目录
1. 功分器的简介与应用举例 2. 设计要求与性能参数 3.设计原理与参数计算 4.设计实现 5. 总结 6.附录
功分器简介
功分器全称功率分配器，是一种将一路 输入信号能量分成两路或多路输出相等或不 相等能量的器件，也可反过来将多路信号能 量合成一路输出，此时可也称为合路器。一 个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离 度。功分器的主要技术参数有功率损耗（包 括插入损耗、分配损耗和反射损耗）、各端 口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度 、功率容量和频带宽度等。