基于ADS的微波平面功率合成器设计+仿真图(2)
5.2 通过ADS软件对威尔金森功率分配/合成器进行设计 17
5.2.1 建立工程 17
5.2.2 设计生成威尔金森功率分配/合成器的电路图 19
5.3 基本参数的设置 24
5.4 威尔金森分配/合成器原理图仿真 27
5.5 本章小结 30
6 四路威尔金森功率分配/合成器 31
6.1 四路威尔金森功率分配/合成器的设计指标 31
6.2 四路威尔金森功率分配/合成器的原理图仿真结果 31
6.3 本章小结 34
结 论 35
致 谢 36
参考文献37
1 引言
1.1 概述
波长在1mm-1m间,频率在300MHz-300GHz间的电磁波，通常称为微波。微波在20世纪30年代开始成为一门技术科学。
微波技术在20世纪40年代获得了快速的发展。微波技术的研究方向由于第二次世界大战的战争需求集中在雷达上，因而使微波电路、微波元器件和微波测量等技术的研究和发展得到启发。
微波的最重要应用是雷达和通信。对于空间通信或雷达系统来说，高效率的高功率微波和毫米波是必要的。在过去，真空电子器件，如行波管可能是空间通信在这些频率上产生所需的功率和效率的唯一选择。然而最近，固态功率放大器已经证明了具有高功率的能力，因此被视为真空电子器件的替代品。功率分配和组合是实现固态微波高功率放大器不可缺少的技术。
晶体管的输出功率，无法满足一些应用场合的应用需求。为了功率的提高，现在发展出的一种通过小功率相互组合使输出功率提高的技术，它就是微波功率合成技术。
传统的单路功率技术已经无法满足我国雷达和通信技术的发展，现在需求大功率源作为各种电子设备的保障。因此，现在大家研究的重点是使用微波功率合成技术进行多路合成的方法。
1.2 国内外动态
1.3 本文研究内容及章节的安排
本文介绍了ADS软件的基本操作方法以及功率合成器的原理和基础技术，这其中选取了威尔金森合成器来进行四路功率合成器的设计和仿真，并通过对三个威尔金森合成器级联构成的四路功率合成器进行了仿真。
第二章介绍了微波功率合成技术的详情，主要介绍管芯型功率合成，电路型功率合成，空间型功率合成和混合型功率合成四种微波/毫米波功率合成技术。通过四种微波功率合成技术的介绍和对比了解了合成器设计的一些基本条件和注意要点，为接下来的设计和仿真打下了基础。
第三章内容是关于平面的功率合成方案的选定方面的，主要介绍了威尔金森功率分配/合成器的基本电路原理和设计公式，以及合成器的设计实现方法。
第四章主要是ADS的简单介绍，ADS的发展，仿真设计方法，辅助功能和其他一些关于ADS的相关的知识。电路在实物生成前的ADS设计仿真是十分重要的，ADS能对电路进行理论上的分析，并能生成和实际的电路几乎相同的的版图，并能对其进行仿真。ADS是现在研究开发的十分重要的一款软件。
第五章通过对单一的威尔金森功率分配/合成器的电路设计，S参数的仿真和优化，成功的建立了一个威尔金森分配/合成器的模型，为四路合成器的设计做好了铺垫。
第吹冰章在前一章的基础上通过使用三个单一的威尔金森分配/合成器级联来搭建四路功率合成器，对其进行了电路的设计、S参数的仿真，并根据设计时设定的指标与仿真的结果相对比来判断电路的性能，最终电路成功的设计出来。