Wilkinsonův dělič výkonuje obvod děliče výkonu. Pokud jsou všechny porty spárovány, lze realizovat izolaci mezi dvěma výstupními porty. Ačkoli Wilkinsonův dělič výkonu může být navržen tak, aby realizoval libovolné dělení výkonu (viz například Pozar [1]), tento příklad bude studovat případ stejného dělení (3 dB). Pro získání parametrů rozptylu zařízení bude použita FDTD.
Wilkinsonův dělič výkonuAnalogová nastavení
Strukturní skupina „trace and load“ je použita v simulačním souboru FDTD Wilkinson_power_divider. Fyzikální a elektrické parametry Wilkinsonova děliče výkonu jsou sestaveny a nastaveny v fsp. Mikropáskové přenosové vedení je modelováno pomocí dvourozměrné obdélníkové desky s dokonalým elektrickým vodičem (PEC) umístěné na 1,59 mm silném substrátu s relativní dielektrickou konstantou 2,2. Požadovaná šířka každého úseku přenosového vedení je vypočtena pomocí rovnic 3.195 a 3.197 v Pozar [1] (viz soubor skriptu microstrip.lms v příkladu mikropáskového vedení) je 4,9 mm (Z0=50 ohmů) a 2,804 mm (√ 2Z0=70,7 ohmů). Čtvrtvlnové přenosové vedení je konstruováno pomocí 2D polygonů tvarovaných do kruhu. 3.194 v Pozar [1] je λ g/4 = 55,5 mm. Rezistor je modelován pomocí 2D obdélníkové desky, která specifikuje materiál s R = 100 ohmů.
Porty jsou umístěny na vstupních a výstupních stopách pro injektování módu přenosové linky ve frekvenčním rozsahu 0,5 – 1,5 GHz a pro výpočet parametrů rozptylu zařízení. Více informací o nastavení naleznete na stránce Porty. Jak je popsáno níže, zdrojový port bude ručně přepnut tak, aby aktivoval jeden port najednou.
Oblast pokrytí sítě je umístěna na každé stopě, aby se určila její délka a šířka. Ohybové a úhlové vlastnosti stopy větvení vyžadují, aby velikost mřížky ve směrech x a y byla stejná (dx=dy). Toto není omezení pro vstupní a výstupní stopy zarovnané se souřadnicovou osou. Kopie oblasti pokrytí sítě použité pro sledování větvení je umístěna napravo od výstupní stopy, aby se zachovala symetrická síť.
Okrajová podmínka absorpce PML obklopuje celou simulační oblast, s výjimkou hranice z-minimum, která je označena jako okrajová podmínka kovu simulující zemnící rovinu mikropáskového přenosového vedení.
Wilkinsonův dělič výkonu Výsledky a analýza
Výše uvedený obrázek ukazuje frekvenční odezvu parametrů rozptylu použitých pro simulaci izolace a přenosu a rozložení elektrického pole při 1 GHz. Tato čísla jsou generována skriptem po dokončení simulace. Je třeba poznamenat, že tyto výsledky lze získat na trajektorii s použitím jemnějších sítí, než jaké jsou specifikovány v simulačním souboru.
AnalogovýWilkinsonův dělič výkonuje dobře sladěn na vstupním (S11=- 40dB, f=1,0GHz) a výstupním (S22=- 32dB, f=1GHz) portu, má dobrou izolaci (S32=- 43dB, f=1GHz) a jeho střední frekvence je 1,01GHz, což je do 1% od konstrukční provozní frekvence 1GHz. Kromě toho jsme pozorovali 3dB rovnoměrné dělení výkonu (S31=- 3dB při f=1GHz) se změnou menší než 10% v analogovém frekvenčním pásmu.
Mikrovlnné systémy Si Chuan Keenlion nabízejí široký výběr úzkopásmových a širokopásmových konfigurací, pokrývajících frekvence od 0,5 do 50 GHz. Jsou navrženy pro zpracování vstupního výkonu od 10 do 30 wattů v 50ohmovém přenosovém systému. Používají se mikropáskové nebo páskové provedení, optimalizované pro nejlepší výkon.
Dělič výkonu můžeme také přizpůsobit vašim požadavkům. Můžete zadatstránku pro přizpůsobení, kde naleznete potřebné specifikace.
Sichuan Keenlion Microwave Technology Co., Ltd.
E-mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Čas zveřejnění: 6. prosince 2022
