张红字　王永慧　楼平　吴湘莲

摘要：文章设计了一款工作频率为1～3GHz的射频宽带Wilkinson功分器。该功分器采用3枝节阻抗变换器级连的方式来扩展带宽，利用ADS软件进行设计、仿真、优化，实现了在1～3GHz的频带内，$21（$31）近似为-3dB，輸入输出反射系数小于-18dB，隔离度小于-20dB。

关键词：Wilkinson；功分器；ADS；反射系数；隔离度

随着科技的进步，无线通信系统得到了更广泛的应用，这对射频电路也有了更高的性能要求，特别是现在超宽带通信系统的发展，人们对宽带射频器件性能要求也会越来越高。功分器是将送进来的射频信号功率分成两路或者多路的器件，还可以根据要求的输出端口的功率大小分为等分或者不等分功率的分配器。因此，该器件在射频领域中有着更为广泛的应用。

1.Wilkinson功分器结构的基本原理

二等分的Wilkinson功分器的基本结构如图1所示，从Port1右起，可以看成是将信号功率一分为二的分路器；如果从Port2，Port3往左看，则可以认为它是将两路的信号功率合成更大功率信号的合路器。功分器要求在需要的频率范围，其输出信号按照指定的功率分配。另外，R可以看成隔离电阻，以保证功分器的2，3端口之间较高的隔离度。功分器关于电阻是对称的，且微带线的特征阻抗为Z₀₁=2Zn，长度为入/4，这就保证了两路信号经过的电长度相同，同时在输出端口也保证了相同的幅度和相位，这个时候的隔离电阻不会消耗信号能量。匹配使得各输入输出端口的反射系数尽可能的小。Wilkinson功分器不仅具有良好的幅度相位特性而且设计简便，是射频功率合成、天线阵列、混频器等微波电路设计中重要的组成部件。……