俞海波

(中国电子科技集团公司第十四研究所，南京 210039)

1 引言

功率分配器是将单路输入信号功率分成若干路输出的一种微波元件，属于微波多端口网络。功分器可分为二进制和累进制等，功率可以是等分的，也可以是不等分的。二进制功分器在实际中应用比较多，而Wilkinson 功分器就是一种常见的二进制功分器。单节变换的Wilkinson 功分器工作频带较窄，在中心频率时性能较好，在频带边缘往往输入驻波比较差。为了增加工作带宽，在微带电路中常应用阻抗变换实现带宽的展宽。阻抗变换主要有渐变线、四分之一波长阶梯阻抗变换器、短节变阻器等几种形式。为了拓展功分器的频带宽度，本文采用四分之一波长阶梯阻抗变换器。考虑到各个阻抗变换段的长度和隔离电阻的安装位置，本文设计的Wilkinson 功分器采用“蛇形”布局，以减小功分器总的尺寸。在变换段的末端，微带线宽度较大，相邻两节变换段距离过近，会存在微带线之间互耦效应，在设计过程中应充分考虑并加以利用。

2 多节阻抗变换器的宽频带特性分析［1-4］

设多节阻抗变换器有n节，参考面有T0，T1，T2，…，Tn，共(n+1）个，相应地有(n+1）个反射波。这些反射波返回到T0面时，彼此以一定的相位(取决于行程差）叠加起来，见图1。

由于反射波很多，每个反射波的振幅都很小，相位各异，所以叠加起来的结果总是会有一些波彼此抵消或部分抵消。因此，总的反射波就可以在较宽的频带内保持较小的值。这就是说，大量而分散的较小的不连续与少量而集中的较大的不连续相比，前者可以在更宽的频带内获得更好的匹配。……