双频Wilkinson功分器设计+文献综述(2)
够同时在两个频段甚至多个频段进行信号传输的多频系统是当今移动通信系统的发展趋势。在全
球移动通信系统(GSM)、全球定位系统(GPS)和蓝牙无线通信系统等现代通信系统中，为了充分利
用频谱资源，提高信号传输速率，以及增强系统可靠性，双频以及多频通信电路的应用日益普遍。
因此，国内外许多专家开展多频射频部件的研究，本文对双频 Wilkinson 功分器进行深入系统研
究。
Wilkinson功分器是射频系统和通信系统的关键部件之一。随着通信技术的迅猛发展和通信业
竞争的加剧，在射频微波系统中，对 Wilkinson 功分器性能指标提出了越来越高的要求。传统的
Wilkinson 功分器只能工作在指定的频率或其奇次谐波处，无法满足许多双频以及多频系统的要
求，例如，全球移动通信系统(GSM)频带(935—960MHz)与普通移动通信系统频带(2110 一
2170MHz)的下行链路操作。近年来，研究体积小、损耗低、隔离度好的双频 Wilkinson 功分器已
成为热点之一。能用一个部件实现两个频段的工作，可减小体积和降低成本，因此开展双频
Wilkinson功分器研究具有重要的工程价值。
国内外对双频Wilkinson功分器的报道逐渐增多。最早提出的双频Wilkinson功分器仅是利用
了双节传输线的双频阻抗变换特性，没有考虑到传输线相位匹配，两个输出端口的隔离度较差。
然后，又有文献提出一种新型的双频Wilkinson功分器，它通过在输出端口之间新增电容、电感(L、
C)器件来实现相位匹配，从而提高了功分器的隔离度。但是在实际设计中，分立贴片电容和电感
的精度和离散误差很难满足设计绪论论文的要求，因而在一定程度上限制了设计的准确性。
1.2 本文工作 本文工作 本文工作 本文工作
本文研究内容是以现代移动通信系统为应用背景，对双频 Wilkinson功分器进行初步的研究。
探讨一种双频Wilkinson功分器设计，工作频率分别在3GHz和6GHz；采用在双节传输线阻抗变换器的输出端口处并联一段开路微带线以提高隔离度，所需电抗采用开路微带线能够精确实
现。这种双频 Wilkinson 微带功分器具有良好的信号传输、匹配和隔离功能，而且是平面微带结
构，具有设计精确、灵活等优点。
2 微带功分器 微带功分器 微带功分器 微带功分器
2.1 三端口网络 三端口网络 三端口网络 三端口网络（ （（ （T 型结 型结 型结 型结） ）） ）
功分器最简单的类型是T 型结，它是有一个输入和两个输出的三端口网络。任意三端口网络
的散射矩阵有九个独立的矩阵元：
若该器件是无源的，而且不包含各向异性材料，则它必定是互易的，因而其[S]矩阵必定是对
称的（ ji ij
S S = ）。通常，为了避免功率损耗，我们希望结是无耗的且所有端口都是匹配的。然而，
容易证明，构建这种所有端口都匹配的三端口无耗互易网络是不可能的。
若所有端口都是匹配的，则有 0 = ii
S ，并且网络是互易的，则散射矩阵式（2.1）可化简为： 式（2.3d~f）表明（ 12 S ， 13 S ， 23 S ）这三个参量中至少两个必须为零。但该条件总是和式（2.3a~c）
中的一个相矛盾，表明该三端口网络不能是无耗的、互易的和全部端口匹配的[3]。假如这三个条
件中的任意一个条件放宽了，则这种器件在实际上是可以实现的。
2.2 Wilkinson 功分器 功分器 功分器 功分器
二等分功分器是三端口网络，普通的无耗互易三端口网络不可能达到完全匹配，且输出端口