一種新型反相輸出功分器設計
電子技術應用
劉帥
中國西南電子技術研究所
摘要： 提出了一種新型的兩路等幅反相輸出功分器。該功分器設計的基本原理是基于傳統的威爾金森結構，通過改變兩路輸出傳輸路徑上的傳輸線長度，并在兩輸出端口間的隔離電阻一端引入一段額外的傳輸線，使得該結構在一定帶寬內獲得等幅反相輸出及良好的隔離效果。另外，利用奇偶模電壓分析法，對該結構的具體參數進行了詳細的推導。最后，采用平面微帶線結構對該設計方法進行了驗證，實測該功分器中心頻率為3.8 GHz，1 dB相對帶寬為31%，帶內回波優于-15 dB，隔離度優于20 dB。
中圖分類號：TN61 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245487
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
Design of a novel out-of-phase power divider
Liu Shuai
Southwest China Institute of Electronic Technology
Abstract： A novel two-way out-of-phase power divider（PD）is proposed in this paper. The design principle is similar to conventional Wilkinson structure. By setting the length of the two-output transmission lines properly and introducing an extra line at one end of the isolator, the power divider obtains equal divide, out-of-phase, and good isolation in the passband. Besides, the parameters of the structure are deduced in detail using even-odd mode analysis method. Finally, a power divider, centered at 3.8 GHz，is fabricated to demonstrate the principle by planar microstrip line. It is observed from the measurement that the PD has 1 dB fractional bandwidths of 31%, better than -15 dB return loss and 20 dB isolation, respectively.
Key words : power divider；Wilkinson；equal divide and out-of-phase；even-odd mode
引言
功率分配器（下文簡稱功分器）廣泛應用于各類微波電路中，如功率合成電路[1]、陣列天線[2-3]等。對于傳統的Wilkinson功分器，各個輸出端口之間一般設計為等幅同相，在此基礎上業界針對該類電路提出了多種不同的研究思路及設計方法,如多節Wilkinson寬帶功分器[4]、雙工-功分器一體集成[5]、同相不等分功分器[6]、諧波抑制功分器[7]等。而在一些特定的電路中，通常需要改變輸出端口之間的相位。等幅異相功分器在現代無線通信系統中發揮著重要的作用，如在正交接收機中，要求兩路本振輸入信號相差為90°[8]；為抑制共模信號，平衡到非平衡功分器也得到廣泛研究[9]。另外，在一些平衡電路中，如推挽式放大器及平衡混頻器，反相輸出功分器也是其中的關鍵電路[10-14]。
本文提出了一種新的等幅反相輸出功分器，通過改變傳統Wilkinson兩輸出臂傳輸線電長度，并在隔離電阻一端引入一端匹配線，可以實現兩路信號的等幅反相輸出，并提供良好的隔離效果。通過理論推導，確立了各段傳輸線的參數，并通過實例驗證了該設計方法的可行性。
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作者信息：
劉帥
（中國西南電子技術研究所，四川 成都 610036）
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