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034_Splitter之十三:有隔离宽带功分器

发布人:EDA365 时间:2023-01-22 来源:工程师 发布文章

034_Splitter之十三:有隔离宽带功分器的仿真设计,碎片三分钟,收获一丢丢。

有隔离宽带等功分器

有隔离宽带等功分器,是在无隔离宽带等功分器的每一节都增加隔离电阻。

推导隔离电阻值的公式有点复杂,直接野蛮优化吧,步骤如下:

第一步,以《032_Splitter之十一:无隔离宽带功分器》为例,优化好一个无隔离宽带等功分器之后,固定宽带阻抗变换器的每一段的宽度、长度保持不变,在变量控制器VAR1中将线宽W1~W8、λ/4长度L90的优化选项Clear掉,如下图所示:

第二步,增加8个电阻,电阻值在VAR2控件中设置好:R1~R8,范围50~2000欧,并全部设置好优化功能Optimization = Enable。如下图所示:

第三步:增加优化目标Goal,要求2~18GHz频带内的dB(S(2,3))<27dB,这个值可根据优化结果做灵活调节。开始优化。各电阻值的优化数据在上图绿色框的VAR2控件中显示。

第四步:由于这是一个拓扑结构镜像对称的等功分器,线宽、线长都继承于上一个无隔离宽带功分器的电路模型,所以回波损耗、功率分配比指标也继承不变。只需要查看隔离度指标:

隔离度指标优于25dB。

有隔离宽带不等分功分器

也许是应用范围小,也许是拓朴结构太复杂,所以基本上看不到这种有隔离宽带不等分功分器的仿真设计例子。

但同学们如果认真看了岛主前面写的功分器的十几篇文章,甚至按照步骤操练过一遍,积累起功分器知识体系,那么就应该知道这种有隔离宽带不等分功分器的仿真设计步骤不复杂。

假设有隔离宽带不等分功分器的节数N=3,但其基本拓扑结构很复杂,如下图所示,分为前后两部分,前半部分N节有隔离电阻,后半部分M节无隔离电阻。为什么要搞得这么复杂,分为前后两部分?

参见文章《013_Splitter之三:带隔离电阻的功分器》。


第一步,按照《013_Splitter之三:带隔离电阻的功分器》中的做法,确定R3上端向右看过去的等效电阻Z14e和R3下端向右看过去的等效电阻Z15e。

第二步,按照《015_Splitter之五:无隔离电阻的T形节》中的做法,确定P1的T形节上端向右看过去的等效电阻Z11e和P1的T形节下端向右看过去的等效电阻Z21e。

第三步,按照《028_多节阶梯阻抗变换器工程设计的公式推导》中的公式,确定从Z11e转换到Z14e的宽带阻抗变换器的节数N1,确定Z21e转换到Z24e的宽带阻抗变换器的节数N2。通常选取功率较大的那个支路的节数,当做有隔离电阻的功分器的前半部分的节数,因为这个支路对回波损耗指标的贡献权重大。建立多节宽带阻抗变换器电路模型,野蛮优化出前半部分各段阻抗Z11~Z13、Z21~Z23。

第四步,与上一步相似,建立多节宽带阻抗变换器电路模型,野蛮优化出后半部分各段阻抗Z14~Z16、Z24~Z26。

第五步,根据上两步优化的结果,建立起完整的有隔离宽带不等分功分器模型,将各段阻抗都固定住(Optimization选项Clear),再野蛮优化出各隔离电阻值。

电路模型及仿真指标(略)。

原文 https://www.eda365.com/thread-606233-1-1.html ,如需转载请注明出处!


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关键词: 功分器 隔离宽带

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