射频电路设计实验报告
----Wilkinson功率分配器的设计
一、实验目的
1.掌握功率分配器的原理及基本设计方法。
2.学会使用电磁仿真软件ADS对功分器进行仿真。
3.掌握功分器的实际制作和测试方法,提高动手设计能力。
二、实验仪器
微波无源试验箱一台、矢量分析仪一台、电脑一台
三、实验原理
威尔金森功率分配器为一三端口网络,如图
信号由1端口输入、从端口2、3输出。理想的3dB微带威尔金森功分器,当1口有输入而其他端口匹配时,端口2、3有等幅同相的输出,并且都比输入信号滞后90°且2、3端口对应的两个支路完全隔离。
四、实验内容 (一)技术指标
1、中心频率f0=1GHz
2. 带宽BW:0.9GHz—1.1GHz 3. 各端口匹配:Vswr<1.5(s11,)
4. 工作频带内输入端口的回波损耗:S11<-18dB 5. 工作频带内的传输损耗:-3.4dB<=S21<=-2.6dB 6. 两个输出端口间的隔离度S23<=-20dB
(二)功率分配器的建模
(三)功率分配器的仿真
S11为1端口的反射系数,反应了1端口的回波损耗,可见,在工作频率(1.0GHz)附近S11衰减很大,大于35dB,说明返回到1端口的能量很小
S22为2端口的反射系数,反应了2端口的回波损耗,同样在工作频率附近绝对值很大。
S21为1端口到2端口的传输系数,理想情况下2、3端口应平分功率,故应为3dB,由于存在介质损耗角正切等原因,实际略大于3dB。
S23反应2、3端口之间的隔离度,在1GHz附近大于30dB,说明隔离度较好。
(四)实物的制作与测试
下图为制作的
实物
上图为1端口输入时2、3端口的输出关系 S21为3.35dB S23为28.9dB
五、实验总结
1在用ADS进行建模,设置各个器件的参数时要注意不要忘记加单位
2.测试的结果与仿真的结果基本相等,说明制作的功分器满足了实验的技术指标与要求