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摘要本论文主要对基于变容二极管的频率可重构功分器进行分析与仿真，主要研究频率可重构的等分功分器和频率可重构的不等分功分器，即在Wilkinson功率分配器的基础上运用变容二极管的可调性，来达到多个工作频率的要求。频率可重构等分功分器的结构可以分为两个部分，一是可调的传输线的等效结构，用来调节输入端口在不同工作频率下的匹配度；另一个是输出端口部分，端口间隔离电阻并联可调电容，用于调节端口间对应频率处的隔离度。而频率可重构的不等分功分器与前一个结构相比，多了输出端口阻抗转换电路，对输出端等效阻抗进行调节，使输出端口匹配。两种结构的仿真分析结果良好，验证了其理论分析的正确性和合理性。 28654
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毕业论文关键词 功率分配器 可重构 变容二极管 等分 不等分
Title a varactor based tunable frequency power pider
Abstract This paper is mainly focused on the analysis and simulation on a varactor based tunable frequency power pider. Two structures are investigated. One is the equally pided tunable frequency power pider, the other one is the unequally pided tunable frequency power pider. The two structures are both based on Wilkinson power pider and the tunable varactor diode. The structure of the equally pided tunable frequency power pider can be pided into two parts. One is the adjustable equivalent structure of transmission line, which is used to adjust the matching at input port at different frequencies. Another one is the output part. Another varactor is parallel with isolation resistor between two output ports, which is used for adjusting the isolation between two parts. Compared with equally pided tunable frequency power pider, the unequally pided tunable frequency power pider is more complex. It has a impedance transformer to match the output port. The two structures introduced above are analyzed and simulated, the validity of the proposed design strategies are verified by the simulated results. Keywords power pider reconfigurable varactor diode equally pided unequally pider
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景和意义1
1.2 研究现状2
1.3 本论文的主要内容2
2 功率分配器的基本理论分析4
2.1 三端口网络的基本理论分析 4
2.2 Wilkinson 功率分配器的基本理论分析6
2.3 本章小结10
3 基于变容二极管的频率可重构等分功率分配器的分析与设计11
3.1 可调的等效传输线理论分析11
3.2 频率可重构等分功率分配器的分析与设计16
3.3 本章小结20
4 基于变容二极管的频率可重构不等分功率分配器的分析与设计21
4.1 频率可重构不等分功率分配器的分析与设计21
4.2 本章小结29
结论 30
致谢 31
参考文献32
1 绪论 现代通信领域快速发展，无线通信逐渐成为日常生活中不可或缺的通信方式。小到方便快捷的手机通信，大到功能强大的军用雷达，射频系统都承担着最前端接收和发射信号的任务，而功分器作为射频系统中的重要器件之一，也需要不断地发展来适应无线通信更高的要求。功分器正由单一频率朝着宽带及多频带发展，同时也朝着低成本、低损耗、体积小和质量轻的方向努力[1]。 1.1 研究背景和意义 随着现代无线通信系统的迅猛发展，各类微波产品被运用于日常生活的方方面面，人们已经深深地感受到微波毫米波技术所带来的便利。同时军用、民用领域对微波技术的需求还在不断增加，以微波固态器件以及微波集成电路为代表的新技术得到快速发展，微波系统朝着高可靠性和小型化的方向不断快速前进[2]。 在现代微波通信系统中,功分器是不可或缺的无源器件，在整个系统中起着非常重要的作用[3]。因为对于微波和毫米波系统而言，微波固态器件的输出功率很难满足要求，需要对输出功率进行分配或者合成，来获得合适大小的功率。功分器是功率分配器/耦合器的简称，它的功能就是将输入端的功率按照要求分成相等或者不等的几路功率输出[4]，起到分配功率的作用，而耦合器可以将多路功率传输到一路进行叠加，起到合成功率的作用。所以功分器被广泛应用于射频/微波收发端口，对接收到功率进行相关操作，而后输出功率大小满足要求的信号给下一个接收器件或是发射出去。功分器的性能会影响整个系统的性能和效率，因此对功分器的研究和优化成了一项重要的任务。
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