divisore di potenza Wilkinsonè un circuito divisore di potenza. Quando tutte le porte sono adattate, può realizzare l'isolamento tra due porte di uscita. Sebbene il divisore di potenza di Wilkinson possa essere progettato per realizzare qualsiasi divisione di potenza (ad esempio, vedere Pozar [1]), questo esempio studierà il caso di divisione uguale (3 dB). Verrà utilizzato il metodo FDTD per ottenere i parametri di scattering del dispositivo.
divisore di potenza WilkinsonImpostazioni analogiche
Il gruppo di strutture "trace and load" viene utilizzato nel file di simulazione FDTD Wilkinson_power_divider. I parametri fisici ed elettrici del divisore di potenza Wilkinson vengono costruiti e impostati in fsp. La linea di trasmissione a microstriscia è modellata utilizzando una piastra rettangolare di conduttore elettrico perfetto (PEC) bidimensionale posizionata su un substrato spesso 1,59 mm con una costante dielettrica relativa di 2,2. La larghezza richiesta di ciascuna sezione della linea di trasmissione viene calcolata utilizzando l'equazione. 3.195 e 3.197 in Pozar [1] (vedere il file script microstrip.lms nell'esempio microstrip) sono rispettivamente 4,9 mm (Z0=50 ohm) e 2,804 mm (√2Z0=70,7 ohm). La linea di trasmissione a quarto d'onda è costruita utilizzando poligoni 2D formati in un anello. 3.194 in Pozar [1] è λ g/4=55,5 mm。 Il resistore è modellato utilizzando una piastra rettangolare 2D che specifica un materiale con R=100 ohm.
Le porte sono posizionate sulle tracce di ingresso e di uscita per iniettare la modalità di linea di trasmissione nella gamma di frequenza 0,5 – 1,5 GHz e calcolare i parametri di scattering dell'apparecchiatura. Per maggiori dettagli sulle impostazioni, consultare la pagina Porte. Come descritto di seguito, la porta sorgente verrà modificata manualmente per attivare una porta alla volta.
L'area di copertura della griglia viene posizionata su ciascuna traccia per definirne lunghezza e larghezza. Le proprietà di flessione e angolari della traccia di diramazione richiedono che la dimensione della griglia nelle direzioni x e y sia uguale (dx=dy). Questo non rappresenta un vincolo per le tracce di alimentazione e di uscita allineate all'asse delle coordinate. Una copia dell'area di copertura della griglia utilizzata per il tracciamento delle diramazioni viene posizionata a destra della traccia di uscita per mantenere una griglia simmetrica.
La condizione al contorno di assorbimento PML circonda l'intera area di simulazione, ad eccezione del contorno minimo z, che è designato come condizione al contorno metallica che simula il piano di messa a terra della linea di trasmissione a microstriscia.
divisore di potenza Wilkinson Risultati e analisi
La figura sopra mostra la risposta in frequenza dei parametri di scattering utilizzati per la simulazione di isolamento e trasmissione e la distribuzione del campo elettrico a 1 GHz. Questi valori vengono generati dallo script al termine della simulazione. È importante notare che questi risultati possono essere ottenuti sulla traiettoria utilizzando mesh più fini rispetto a quelle specificate nel file di simulazione.
L'analogicodivisore di potenza Wilkinsonè ben adattato alle sue porte di ingresso (S11=- 40dB, f=1.0GHz) e di uscita (S22=- 32dB, f=1GHz), ha un buon isolamento (S32=- 43dB, f=1GHz) e la sua frequenza centrale è di 1.01GHz, che è entro l'1% della frequenza operativa di progetto di 1GHz. Inoltre, abbiamo osservato una divisione di potenza uguale a 3dB (S31=- 3dB a f=1GHz) con una variazione inferiore al 10% nella banda di frequenza analogica.
Si Chuan Keenlion Microwave offre un'ampia selezione di antenne a microonde in configurazione a banda stretta e a banda larga, che coprono frequenze da 0,5 a 50 GHz. Sono progettate per gestire una potenza di ingresso da 10 a 30 watt in un sistema di trasmissione a 50 ohm. Utilizzano design a microstriscia o stripline, ottimizzati per le migliori prestazioni.
Possiamo anche personalizzare il divisore di potenza in base alle vostre esigenze. È possibile inserire ilPagina di personalizzazione per fornire le specifiche necessarie.
Sichuan Keenlion Microwave Technology Co., Ltd.
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Data di pubblicazione: 6 dicembre 2022
