【摘要】：最近幾年,微波功分器件在微波技術(shù)突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上也得到了迅速發(fā)展,在以雷達(dá)、通信、天線等為代表的微波系統(tǒng)領(lǐng)域有著不可替代的重要作用。功分器是一種對功率進(jìn)行分配的微波器件,反向使用時用于功率合成。功分器主要有兩種:第一種是具有高功率容量、低能量損耗、大帶寬的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)功分器,針對波導(dǎo)結(jié)構(gòu)功分器體積大,不利于集成的缺點,工程師們又設(shè)計出了體積小,低成本,性能穩(wěn)定,更易與有源電路集成的微帶結(jié)構(gòu)功分器。功分器的技術(shù)指標(biāo)主要有:輸入端口駐波、幅相一致性、輸出端口隔離度和插入損耗等,其影響著整個微波系統(tǒng)特別是那些大功率、高功率容量的微波系統(tǒng)的可用性和可靠性。本文旨在研究設(shè)計適用于相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的高性能功分器。相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)在星載、機載和彈載系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用,迫切需要研制性能優(yōu)、可靠性高、成本低同時兼顧體積重量約束的功分器。文中從需求分析、HFSS仿真優(yōu)化、器件選型、工藝制造等方面開展研究工作,獲得了輕小型寬帶微帶功分器,該功分器具有幅相一致性優(yōu)、功率容量高、可靠性高的特點,特別針對空間應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了抗微放電設(shè)計、功率降額設(shè)計,同時采用先進(jìn)的氣相焊技術(shù),提高了功分器產(chǎn)品的可靠性和一致性。該產(chǎn)品在地面、機載及星載微波系統(tǒng)中正在獲得廣泛的應(yīng)用。本論文主要是對輕小型微帶功分器的研制和生產(chǎn)過程進(jìn)行了總結(jié),主要的工作有:1、簡要介紹國內(nèi)外寬帶、不等分微波功分器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài);介紹微波功分器項目研究的實用價值;提出本論文的研究目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo);2、介紹微波功率分配器的基礎(chǔ)理論,特別介紹了集總參數(shù)功分器和分布參數(shù)功率分配器的設(shè)計方法及電路結(jié)構(gòu)選擇;3、針對多種不同微波功率分配器結(jié)構(gòu),分別給出了設(shè)計方案、設(shè)計流程、仿真內(nèi)容及結(jié)果和設(shè)計版圖;4、對兩種微波功分器研制中的功率容量設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝設(shè)計進(jìn)行了分析改進(jìn),大大提高了產(chǎn)品的幅度相位一致性、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性,同時給出了二種微波功分器的研制結(jié)果;5、對研制產(chǎn)品指標(biāo)進(jìn)行了測試,通過與仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,進(jìn)行研制工作總結(jié)。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN626
【圖文】：

具有互易性的無損耗三端口網(wǎng)絡(luò)不能同時都達(dá)到匹配狀態(tài)。逡逑２．１．２．２邋Ｔ形接頭逡逑對于無損耗Ｔ形接頭，其傳輸線模型可以用圖２－１來表示。逡逑—逡逑圖２－１無損耗Ｔ形接頭的傳輸線模型逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｌｉｎｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｌｏｓｓｌｅｓｓ邋Ｔ－ｊｏｉｎｔ逡逑由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，Ｔ形接頭處會產(chǎn)生一些高次模，一些能量儲存在接頭逡逑連接處，用集總電納Ｂ來表示：逡逑Ｙｉｎ＝ｊＢ邋＋邋ｙ邋＋邋ｙ邋＝邋－＾邐（２．９）逡逑如果傳輸線無損耗，ＺＱ就是一個實數(shù)。設(shè)Ｂ＝０，有：逡逑１邋１邋１逡逑—＾邋—邋＝邋—邋（２．１０）逡逑乙Ｉ乙１邐Ｚ0逡逑但實際上Ｂ不可能為零，我們只能通過某些條件使Ｂ等效為零［１６］［１７］。逡逑８逡逑

逑２．１．３功率分配器的原理逡逑１：２功率分配器是如圖２－２所示的三端口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。輸入端信號的功率為逡逑Ｐｉ，兩個輸出端信號的功率為Ｐ２和Ｐ３。顯然，？尸？２＋？３。等分１：２功率分配器逡逑的各端口功率關(guān)系可表示如下：逡逑Ｐ２（ｄＢｍ）＝Ｐ３（ｄＢｍ）＝Ｐｉｎ（ｄＢｍ）－３ｄＢ邐（２．１１）逡逑￣？逡逑Ｐ１逡逑邐？功分器逡逑Ｐ３逡逑邐？逡逑圖２－２功率分配器示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｏｗｅｒ邋ｄｉｖｉｄｅｒ逡逑１：２等分功率分配器在工程實踐中較常用，但也需要Ｐ２與Ｐ３存在比例關(guān)系逡逑的情況。功率分配器有兩種類型：等分型（Ｐ２＝Ｐ３）和比例型（Ｐ２＝ｋＰ３）。逡逑２．２集總參數(shù)功率分配器逡逑２．２．１等分型功率分配器逡逑功率分配器可分為電阻式功率分配器和Ｌ－Ｃ式功率分配器兩種。逡逑２．２．１．１電阻式逡逑電阻式功率分配器的電路僅使用電阻進(jìn)行設(shè)計，按結(jié)構(gòu)可分為Ａ形和Ｙ逡逑形，如圖２－３所示。逡逑Ｐ２＾邐？２逡逑Ｐ１邋．廠逡逑｜邋Ｚｏ邐——？ＷＶ＇邐〈逡逑ｘ！邋１０／３邋ｘ逡逑Ｚｏ邋＼邋Ｐ

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本文編號：2726965