本课题通过对射频有源功分器的设计帮助了解目前该类电路的一般设计方法和相关设计软件的应用，同时对比不同种类实现方法的各自的优缺点，并尝试改进方法。

1。2  本课题的研究内容

  本文研究内容是在射频系统的背景下，对射频有源功分器进行深入

系统的研究。本篇论文我们把它分为六章，分别如下：

第一章概述功率分配器的发展背景及发展意义，概述本文的主要研究内容。

第二章介绍威尔金森功率分配器的基本原理，主要介绍了传统常用的微带型威尔金森功率分配器的基本理论和设计方法。

第三章介绍了低噪声信号放大器的工作原理，介绍了低噪声放大器的基本概念，主要技术指标，设计原则等，最后再进行了ADS仿真。

第四章我们又设计了一种宽带一分三威尔金森功分器，来组合得到我们想要的功分比的功分器，介绍了切比雪夫阻抗变换器，以及对电路进行了ADS仿真，得到仿真S参数曲线

第五章介绍了组合电路的设计，介绍了三种功分比电路的ADS设计及仿真。

第六章最后介绍了ADS，介绍了它的仿真设计方法，辅助设计功能，仿真结果显示模板。

2  威尔金森功率分配器的原理及ADS仿真

  威尔金森功分器是一个简单的三端口网络，即一个输入端，两个输出端，应该满足一下三个条件：输入端口无反射：两个输出端口的输出电压要相等并且要同相；两个输出端口的输出功率比值有一定的规律。

  在实际应用中，威尔金森功分器通常有两种形式，分别是微带或带状线的形式。可制成任意的功率分配比，图2。1表示的是传输线模型，图2。2给出了相应的微带线结构，图2。1，2。1都是传统3dB的威尔金森功分器的形式。文献综述

图2。1  传输线模型

图2。2  微带线结构

我们可以在两个输出端口之间跨接一个电阻，称为隔离电阻。接隔离电阻必须要求输出电压相同并且同相。隔离电阻的目的就是增加功分器的隔离度，不会影响它的性能。所以说跨接隔离电阻是很重要的。

2。1  奇-偶模分析

  我们可以将所有阻抗对特性阻抗 进行归一化，输出端接电压源，如图2。3所示。此电路是从形式上看是上下对称的，把两个归一化值为2的电阻并联组合，把电阻归一化为1 以此来代表匹配源的阻抗，四分之一波长所具有的归一化特性阻抗为Z，并联电阻有归一化值r；如果是等分的功率分配器，在归一化后，Z= 和r=2。

图2。3  归一化后的威尔金森功分器电路图

（1）偶模分析。对于偶模激励， = =2 ，所以 = 。可以将图2。3转化为图2。4所示，r/2电阻没有电流通过，端口1的两个传输线短路。

图2。4  威尔金森功分器偶模等效电路图（O。C。为开路线）

则从端口2向里看的阻抗为：

若Z= ，则 =1，对于偶模激励端口2是匹配的，所以 =。在这种情况下，二分之一电阻的一段是断开的，所以忽略掉。下一步，利用传输线方程求解 。若令端口1处x=0，在端口2处发生相移，相移的度数是90度，所以端口2处x= ，则传输线上的电压可表示为：来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

由此得到:在端口1向归一化值为2的电阻看的反射系数 为：

所以：(2) 奇模分析。当奇模激励时， ，所以 。图2-1-1的电路中间为电压零点，所以能把电路中间的两个点与地相接，将电路分为两个部分，给出等效电路图2。5。从端口2向里看，可以看到阻抗为r/2，因为平行并联的传输线长为 /4，而且端口1处是短路的，所以端口2处是断开的。因此，如果选择r=2,则端口2奇模激励下是匹配的。在这种激励模式下，所有功率都传到r/2上，端口1没有功率，并且， 。