ADS8mm波段收发前端设计与仿真+文献综述(6)
图2.2.1 功分器的电路结构
功分器各个端口特性如下：
端口1无反射
端口2和端口3输出电压相等且同相
端口2、端口3的输出功率比值为任意指定值1/k2
功率分配器的基本指标有：
(1) 输入端口的回波损耗
输入端口1的回波损耗根据输入端口1的反射功率Pr和输入功率Pi之比来计算:
C11 = -10log(Pr/Pi) = -20log∣S11∣ (2-2)
(2) 插入损耗
输出端口的插入损耗根据输出端口的输出功率与输入端口1的输入功率Pi之比来计算:
C12 = -10log(P2/Pi) = -20log∣S12∣ (2-3)
C13 = -10log(P3/Pi) = -20log∣S13∣ (2-4)
(3) 输出端口间的隔离度
输出端口2和输出端口3间的隔离度根据输出端口2的输出功率P2:与输出端口3的输出功率P3之比来计算:
C23 = -10log(P2/P3) = -20log(∣S12∣/∣S13∣) (2-5)
(4) 功分比
当其他端口无反射时，功分比根据输出端口3的输出功率P3与输出端口2的输出功率P2之比来计算:
k2 = P3/P2 (2-6)
(5) 相位平衡度
在做功率合成应用时，功分器输出端口的相位平衡度直接影响功率合成的效率。
2.2.2 ADS中的功率分配器设计
新建一个原理图，在元件面板列表中选择耦合器设计向导元件【Passive Circuit DG - Microstrip Circuits】，在元件面板中选择Wp威尔金森功率分配器，放入原理图中，双击该元件，设置参数如图2.2.2
图2.2.2 功率分配器参数设置
F=39.6GHz，表示功率分配器的中心频率为39.6GHz。
DeltaF=400MHz，表示频率带宽为400MHz。
ZO=50 Ohm，表示功率分配器三个端口传输线的特性阻抗为50 Ohm。
N=0，表示功率分配器初始设置为0节，计算后决定N的数值。
Rmax=0.1，表示输入端口电压发射系数最大值为0.1。
K=1.0，表示两个输出端口输出功率的比值为1.0
Wgap=1.25mm，表示电阻的宽度为1.25mm。
Delta=0mm，表示用于调谐的分支长度增加量为0mm。
再插入微带线参数设置控件【MSUB】，设置参数如图2.2.3
图2.2.3
H=0.1mm，表示微带线基板的厚度为0.1mm。
Er=4.2，表示微带线基板的相对介电常数为4.2。
Mur=1，表示微带线基板的相对磁导率为1。
Cond=4.1E+7，表示微带线导体的电导率为4.1E+7。
Hu=0.2e+033mm，表示微带线的封装高度为0.2e+033mm。
T=0.01mm，表示微带线的导体层厚度为0.01mm。
TanD=0.0003，表示微带线的损耗角正切为0.0003
Rough=0mm，表示微带线表面粗糙度为0mm。
单击菜单栏中【Design Guide】--【Passive Circuit】，再选择【Passive Circuit Control Window】，进入【Design Assistant】选项，如图2.2.4
再单击【Design】，系统将自动设计一个满足参数设置的威尔金森功率分配器。