X波段半圓形不等相位功分器設計

摘 要：本文采用微帶電路實現了X波段功分器，該功分器為半圓形，一分十六，不等相位。經設計得到其在整個X波段，駐波在1.3以下，輸出口相位仿真與設計一致。

關鍵詞：X波段；功分器；不等相位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.121

根據項目需求，我們設計研制了應用于電子對抗系統(tǒng)的X波段半圓形不等相位功分器。其輸入采用SMA連接器，輸出采用SMP連接器，應用頻率為8GHz-12GHz，采用半圓形結構，每路輸出相位不同。在設計過程中，我們重點對半圓形和不等相位進行了綜合考慮，在有限的空間內達到了指標要求。

1 功分器結構

功分器結構如下圖1所示，其介質板采用厚度0.254mm，襯鋁厚1mm的RT5880，相對介電常數2.2，銅箔厚18um，在其上面蝕刻電路，整體焊接到直徑為74mm的盒體地板上。

盒體根據實際要求加直徑分別為2.5mm、3mm、4mm和4.5mm的四種圓形隔柵。

2 設計與仿真

采用最常用的Wilkison功分器來實現等分情況，為了加寬工作頻帶，我們采用了兩節(jié)的功分器結構。再根據每路不同的輸出相位值，確定各節(jié)匹配線段長度。在設計了功分器的各項參數后，借助高頻仿真軟件HFSS17.0對功分器進行了仿真分析與優(yōu)化設計。在設計中，每個節(jié)的線段長度要單獨計算，由于盒體高度限制，在仿真時要將圓形柵格綜合考慮仿真設計。優(yōu)化過程中發(fā)現，微帶電路線段長度旋轉成弧形與正常情況下設計相位有明顯差異。通過進一步優(yōu)化，得到了較為滿意的仿真結果。圖2為總口駐波仿真曲線，圖3為分口駐波仿真曲線，圖4為端口幅度仿真曲線，圖5為端口相位仿真曲線，表1為需要的相位與仿真得到的相位對應表。由仿真結果可以得出，在X波段駐波在1.3以下，輸出口幅度和相位均達到項目實用要求。

3 結束語

本文設計的X波段半圓形不等相位功分器的主要特點是尺寸小，結構緊湊。通過對功分器的仿真分析可以得出整個X波段駐波小于1.3，端口幅度相位滿足系統(tǒng)指標要求。該功分器端口輸出不同相位，為系統(tǒng)實現天線掃描減少了有源設備，結構較簡單，便于集成，對后續(xù)饋線網絡設計提供了很好的借鑒作用。

參考文獻：

[1]清華大學“微帶電路”編寫組.微帶電路[M].北京：人民郵電出版社，1976.

[2]王子宇，張肇儀，徐承和等譯.射頻電路設計——理論與應用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：官偉女（1979-），黑龍江大慶人，碩士，高級工程師，主要研究方向：天線與微波工程系統(tǒng)設計。endprint