威爾金森功率分配器
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威爾金森功率分配器是一種微波電路元件,是一種功率分配器。它可以讓輸出埠互相隔離,同時所有埠都阻抗匹配。 威爾金森的設計也可用作為一個功率合成器,因為它是由被動組件 ,因此互易的。1960年,威爾金森(Ernest J. Wilkinson)設計出此電路[1]。目前這種電路廣泛使用中在無線電通信系統裡,因為它輸出埠具有高度隔離度,可以防止輸出埠之間的串擾。
等分功率
編輯它使用了四分之一波長轉換器,這可以很容易在印刷電路板實現。它還可以使用其他形式的傳輸線路(例如同軸電纜)或集中式電路元件(電感和電容)。[2] 威爾金森功率分配器的散射矩陣為[3]
此S 矩陣顯示,威爾金森功率分配器是互易的( ),且終端相匹配( ),輸出端是互相隔離的( =0),並功率均分( )。此矩陣非么正矩陣,因此公分器是有損的。一個理想威爾金森功率分配器將產生3db損耗 中。
根據網絡理論,二埠網絡不能同時滿足三個條件:無損、互易、埠匹配。威爾金森功率分配器滿足埠匹配和互易,但是有損。
當埠2和3處的信號同相且幅度相等時,不會發生損耗。如果輸入噪聲進入埠2和3的,埠1的噪聲不會增加,一半的噪聲功率會消耗在電阻中。
通過級聯,輸入功率可能會被分到任何 個輸出埠。
不等分功率
編輯如果埠2和3的連接臂以不相等的阻抗連接,則可以實現不相等的功率分配。 當特徵阻抗為 時,想要將功率分配為 和 ,且 ≠ ,可以創造以下等式:
定義 為
設計方法是:
當 時,就得到功率均分的威爾金森功率分配器。
參考文獻
編輯- ^ E.J.Wilkinson,An N-Way Hybrid Power Divider (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),第一卷。 8,p. 116-118揚的。 1960年,doi:10.1109/TMTT的。1960年。1124668
- ^ Overview and essentials of the Wilkinson divider splitter combiner. Radio-electronics.com. [6 February 2013]. (原始內容存檔於2018-07-26).
- ^ D.M.Pozar, 微波工程,第三版,John Wiley&Sons:紐約,2005年