这个示例向您展示了如何设计、分析和比较等威尔金森分配器和不等威尔金森分配器。
威尔金森功率分配器是一种匹配所有端口的设备。当在输入端口激励和输出端口隔离时,该分配器是无损的。你也可以让这个分配器执行任意的幂次分割也就是不相等的威尔金森分配器。
使用wilkinsonSplitter
对象创建相等的分割威尔金森分割器。在这种情况下,参考阻抗是50欧姆。分离线的阻抗为70.7欧姆,两个输出端口之间的隔离电阻为100欧姆。分割线的宽度相同,长度等于四分之一波长。端口线路的阻抗为50欧姆。
分配器= wilkinsonSplitter;图;显示(器);
威尔金森分配器上的形状属性用于创建带有矩形弯曲或圆形环的几何形状。默认的shape属性是rectangle,它创建带有矩形弯曲的分裂线。
使用sparameters
函数计算s参数,并使用rfplot
函数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (1 e9 5 e9 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,在1.8 GHz时,S11值为-25 dB。S21和S31重叠,值为-3.1 dB。这种重叠表示对输出端口的功率划分相等。在1.8 GHz时,隔离也高于-25 dB。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33在1.8 GHz时的值高于-25 dB。
使用设计
方法设计了2ghz的威尔金森分路器并进行了可视化。
分配器=设计(分离器、2 e9);图;显示(器);
计算并绘制2 GHz分路器的s参数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (1 e9 3 e9 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,S11值为-30 dB,接近设计频率2 GHz。S21和S31相互重叠,表示输出端口的功率划分相同。在设计频率下,隔离也高于-30分贝。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33的值在设计频率高于-20 dB。
使用当前的
函数绘制威尔金森功率分配器表面上的电流分布。
图;当前(分离器、2 e9);
使用Wilkinson的Shape属性将分割器形状更改为Circular。
分配器。形状=“圆”;图;显示(器);
参考阻抗为50欧姆时,输入PortLine和两个输出PortLine的阻抗为50欧姆。两个分割线有相同的宽度和相同的阻抗70.7欧姆。两条线之间的电阻用100欧姆负载表示。由于Shape属性是Circular, SplitLines是使用环形环创建的。
计算并绘制分裂器的s参数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (1 e9 5 e9 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,在2 GHz时,S11值为-25 dB。S21和S31相互重叠,在谐振频率处的值为-3.1 dB。这表明输出端口的功率分配相等。在1.8 GHz的隔离也比-25 dB更好。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33在1.8 GHz时的值高于-25 dB。
设计4 GHz的威尔金森分路器。
分配器=设计(指叉球,4 e9);图;显示(器);
计算并绘制s参数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (3 e9 5 e9, 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,S11值为-20 dB,接近设计频率4ghz。S21和S31相互重叠,表示输出端口功率划分相等。在设计频率下,隔离也优于-20分贝。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33的值在设计频率为-20 dB。
计算并绘制分流器表面的电流分布。
图;当前(分离器、4 e9);
不相等的威尔金森分配器将功率不相等地分配到输出端口。由于分路不均匀,功率分路器两臂的阻抗和分路线的宽度都不同。另外两条微带线被用来匹配分割线到参考阻抗。SplitLine和MatchLine都是四分之一波长长。
使用Wilkinson splitter不等对象创建一个威尔金森分配器,并使用show函数来可视化它。
分配器= wilkinsonSplitterUnequal;图;显示(器);
设计2ghz的威尔金森分配器,指定端口之间的功率比为2。
分配器=设计(分流器,2 e9,“PowerRatio”2);图;显示(器);
计算并绘制s参数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (1 e9 3 e9 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,S11值大于-30 dB,接近设计频率2 GHz。S21的值接近期望值-1.76 dB, S31的值接近期望值-4.77 dB。这些值表示对输出端口的不平等划分。在设计频率下,隔离也高于-30分贝。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33在设计频率下的值优于-20 dB。
计算并绘制威尔金森功率分配器表面上的电流分布。
图;当前(分离器、2 e9);
在设计方法中将功率比改为4。
分配器=设计(2.5 e9分配器,“PowerRatio”4);图;显示(器);
计算并绘制s参数。
晶石= sparameters(分配器,linspace (1 e9 4 e9 31));图;rfplot(石膏);
结果表明,S11值大于-30 dB,接近设计频率2.5 GHz。S21的值接近期望值-0.97 dB, S31的值接近期望值-6.99 dB。这些值表示输出端口的功率比为4的不平等分割。在设计频率下,隔离也高于-20分贝。输出端口在整个模拟频率范围内匹配,S22和S33在设计频率下的值优于-15 dB。
计算并绘制威尔金森功率分配器表面的电流分布。
图;当前(分离器、2.5 e9);