微波多路功率合成器的设计与仿真(6)
（2）在微波平面电路的基础上，设计一个具有较高的合成效率的四合一的功率合成器；
（3）通过实验研究影响微带线功率合成器效率的主要因素；
（4）通过计算设计出微带线功率合成器的阻抗及隔离电阻的初值；
（5）应用计算机仿真软件ADS对计算出的初值进行优化，从而使功率合成电路满足下列指标要求：①：工作于18-21GHz，②：各路幅度和相位一致性很好，③：插入损耗小于0.5dB，④各端口应当具有足够的隔离作用（小于-20dB）
（6）最后，进行原理图仿真和版图仿真，通过计算机ADS仿真，原理图仿真结果显示：在 18GHz-21GHz 频段内，4合1微带线功率合成器的合成效率达到 92.3%,各端口隔离度小于-29dB，并且各路幅度和相位一致性都很好，插入损耗小于0.35dB；版图仿真结果显示：在18GHz-21GHz 频段内，4合1微带线功率合成器的合成效率达到 91.2%,各端口隔离度小于-20.8dB，并且各路幅度和相位一致性都很好，插入损耗小于0.4dB，符合指标要求。
2 微带线理论
微带线是一种准TEM波传输线，结构简单，计算复杂。由于各种计算公式都有一定的近似条件，因而很难得到一个理想的设计结果，但是都能得到比较满意的工程效果。加上实验修正，便于器件的安装与调试，产品化程度高，使得微带线已成为射频微波电路中首选的电路结构。
目前，微带传输线可分为两大类：一类是射频微波信号传输类的电子产品，这一类的电子产品与无线电的电磁波有关，它是以正弦波来传输信号的，如雷达，广播电视和通信；另一类是高速逻辑信号传输类的电子产品，这一类产品是以数字信号传输的。同样也与电磁波的方波传输有关，这一产品开始主要应用于计算机等中，现在已经迅速推广应用到家电和通信类电子厂品上了。
2.1 概述
微带线是随着人们对微波系统和设备小型化的要求日益增长而出现的一类微波传输线，它具有体积小，重量轻，频带宽，以及可集成化等优点。微带线是最普遍使用的平面传输线之一，可以用光刻工艺制作，并可以用于与其他有源和无源器件集成。
微带线导体带的上方为空气，下方为介质，可以定义一种全部填充等效介质的微带线。微带线结构如上图 2-1 所示：W 为导体带条的宽度，h 为介质基片的厚度。微带线的几何结构并不复杂，但它的电磁场却是相当复杂的，在微带线上传输的并不是严格的TEM 波，而是准TEM波。由于介质基片的存在，场的能量主要集中在基片区域，它的场分布与TEM波非常相似，故称为准TEM波。
图2-1 微带线的横截面结构
微带线有以下几个主要优点，这些优点解决了微波电路小型化，集成化的主
要矛盾。
(1) 可用印刷的方法做成平面电路，电路结构十分紧凑；
(2) 传输线的尺寸由于采用高介电常数的介质基片而大为缩减；
(3) 连接微波固体器件十分方便；
(4) 可靠性高，性能好。
但是微带线同时也存在以下缺点：
(1)损耗大，Q 值约比同轴线低一个数量级，比波导几乎低两个数量级；
(2)尺寸小所以功率容量较小，不适于传输大功率，一般用于中，小功率场合；
(3)性能受基片材料影响大。
2.2 微带线的主要特性
微带线的主要特性包括以下几项：微带线的特性阻抗，微带线的传输速度与波长，微带线的损耗与衰减，微带线中的高次型和色散效应，微带线尺寸的选择等，本节将对以上特性逐一进行分析。
2.2.1 微带线特性阻抗的计算
上一篇：基于天光偏振模式的导航技术研究