功分器的设计原理

设计资料项目名称：微带功率分配器设计方法

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二00六年一月

微带功率分配器设计方法

1. 功率分配器论述：

1.1定义：

功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。

1.2分类：

1.2.1功率分配器按路数分为：2路、3路和4路及通过它们级联形成的多路功率分配器。

1.2.2功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。

1.2.2根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。

1.2.3根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。

1.3概述：

常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下：

（1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。

下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。

2．设计原理： 2.1分配原理：

微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。

图1：一分二功分器示意图

在现有的通信系统中，终端负载均为50Ω，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Ω。如上图匹配网络，从输入端口看Ω==500Z Z in ，而Ω==50//21in in in Z Z Z ，且是等分的，所以1in Z =2in Z ，①处1in Z 、②处2in Z 的输入阻抗应为100Ω，这样由①、②处到输出终端50Ω需要通过阻抗变换来实现匹配。 2.2阶梯阻抗变换：

在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。它的特性阻抗Z1为待匹配的阻抗。

Z2

Z1Z0

图2：λ/4阻抗变器示意图

根据特性阻抗匹配原理：L

in R Z Z 201

=，其中in Z 为匹配后的输入阻抗，

01Z 为四分之一波长传输线特性阻抗,L R 为负载阻抗，则201Z Z Z ?=，

其长度L 为中心频率导引波长的1/4，即L=λg/4。相当于电长度θ为θ=π/2。

这种变换器的显著特点就是简单，用任一种形式的传输线均能实现，但当频率偏离中心时，其电长度不再是π/2，变换特性也随之恶化。它对频率的敏感，使它仅适合于窄带运用。在需要宽带匹配的场合，应采用多节阶梯阻抗变换器或各种渐变线变换器。我们常用的通信频率范围较宽，所以经常采用多节来实现，下面对多节阻抗变化器进行分析。

在多节阶梯阻抗变换器中，各阻抗阶梯所产生的反射波彼此抵消，于是匹配的频带得以展宽。多节阶梯阻抗变换器中最常用的是每节长度为1/4波长变换器（图3）。

图3：多节λ/4阻抗变器示意图

对于阻抗变化器，衡量其性能与设计所根据的指标，通常是：匹配带宽、带内最大电压驻波比以及插入损耗等。同样，一个功分器也

是一个阻抗变换器，也是从这几个方面来考虑设计的。

多节阶梯阻抗变化器带内的电压驻波比响应特性常用的是最平坦响应和切比雪夫响应两种，但与带通滤波器不同的是它对带外抑制没什么要求。

参考图3，设待匹配的阻抗值为Z0和Zn+1，其设Zn+1＞Z0。为了设计计算方便，我们把阻抗值对Z0进行归一化。这样，待匹配的阻抗值就分别为1和R= Zn+1/Z0，R 也称为阻抗变换比。如图1，从100Ω到50Ω的阻抗变换比R=100/50=2 。

我们知道，对于单节的1/4波长阻抗匹配，201R Z Z ?=（Z0=R2=50Ω）所以502201?=?=R Z Z Ω=70.7Ω。对于多节的，计算原理同单节的，每一节的阻抗都等于前后阻抗的几何平均值，即

11+-?=n n n Z Z Z 。

无耗传输线构成的四分之一波长阶梯阻抗变换器，一般设计的主要依据是许可的最大电压驻波比ρm ，和所需的带宽Δ。

Δ=2（λg1-λg2）/（λg1+λg2）=2（f2-f1）/(f2+f1) λg1和λg2分别为实际频带的下限和上限频率的导引波长,即f1、f2分别为下限和上限频率，根据ρm 和Δ可以确定所需要的节数。

进行完阻抗变换后，如果一个功分器各输出路之间没有隔离，信号就会相互干扰，无法实现功分，那么下面我们将对如何实现隔离进行分析。 2.2隔离原理：

上面运用阶梯阻抗变换器原理仅仅对功分器的传输进行了匹配，

而每个输出端口间并没有进行匹配，所以端口间没有隔离。为了实现隔离可以通过输出路与路间的阻抗匹配（常称为隔离电阻）达到要求，那么下面采用奇、偶模法来进行分析。

图4：激励响应示意图

如上图，当输出端加激励U 时，可等效为偶模激励和奇模激励的叠加 。

图5：偶模电压激励等效图

如图5，当偶模电压激励时，两路的相位相同，则信号沿阶梯阻抗变换器传输，理论上隔离电阻上是没信号的，前面已经分析这个电

图6：奇模电压激励等效图

如图6，当奇模电压激励时，两路的相位相差180度，则信号沿隔离电阻传输，要达到匹配，则需对隔离电阻进行分析。

当节数m=1时，在分配原理中已经进行了分析，如图6，此时

+

V/2 -

+ V/2 -

1/4波长阻抗为100Ω，则R//100Ω= 0Z =50Ω，隔离电阻R=100Ω。

当m=2时，隔离电阻的计算公式如下：

图7：两节二功分器示意图

()()

Φ

-+=

2

12212

12cot

2Z Z Z Z Z Z R

()

()2

212212122Z Z Z R Z Z R R -++=

??

????

+--=

Φ1121121212f f f f π. 当m ≥3时，我们可以运用二端口网络进行分析，只是隔离电阻的计算相当繁琐，可以查附表Ⅱ，阻抗分别为0Z 归一化值。还给出了输入和输出端口的最大电压驻波比ρ0，ρ2,ρ3。

3.设计步骤：

功分器的设计可以分为以下几个步骤来进行。 3.1确定相对带宽：

根据频率范围，确定中心频率：2b f

a f m f += (

b a f f ,分别为下，

上限频率)，主通带的相对带宽：m

a

b f f f -=

?。 3.2确定各个端口的波纹系数：

输入端口：ρ

0(max)＝设计频带内波纹大小ρm

输出端口：ρ

2(max)=ρ3(max)≈1+0.2(ρm -1)

输出端口最小隔离度近似为：I (min)≈20log 1

35

.2-m ρ dB 3.3确定T 型节处的阻抗变换比：

根据上面分配原理可知，对于公分器在T 型节处，阻抗比为： 一分二：R=2 一分三：R=3 一分四：R=4 3.4确定1/4波长阻抗变换器的节数： 根据?

、ρ

查表（见附录），可以确定采用四分之一波长的节数

m ，一般也可以根据m=f2/f1（f2为终止频率，f1为起始频率）来确定。

3.5计算每一级1/4波长的阻抗（对输入输出端驻波进行匹配）： 根据上述阶梯阻抗原理对每一级1/4波长进行匹配，确定每一级的阻抗，从而根据线路板的厚度及介电常数确定好传输线的宽度，传输线的长度是中心频率的1/4导波长。

3.6计算每一级的隔离电阻（对输出端间进行匹配）：

根据上述隔离原理可以通过阻抗变换对输出端口间进行匹配，从而使设计满足需要的隔离。 3.7插入损耗分析：

插入损耗主要指理论损耗与附加损耗，理论损耗指理论上即存在的，是不可以消除的，这从能量守恒原理可知，对于功分器理论损耗为： 理想分配损耗（dB ）=10log(1/N) N 为功分器路数。

设计时一定要考虑如何尽量减小由接头、线路板、电阻等引起的附加损耗，这就要求对材料进行分析，选择合适的材料也是很重要的。

表Ⅰ：常见功分器的理论损耗

3.8功分器功率分析：

我们知道，当从功率分配器的输入端加一功率，由于每一路间的信号是同幅同相的，而且理论上电路是完全匹配的，所以隔离电阻上无功率通过，也就是说不承受功率，所以功分器的功率容量主要根据插入损耗计算出在传输线上损耗的能量，从而计算出能够承受的最大功率即可。

当功分器作为合路器使用时我们可以根据以上隔离电阻原理进行分析，计算出隔离电阻上所承受的功率。

下面以一分二功分器作为合路器，以10W功率输入为例：(1) 当一输出端输入10W,其它端口接负载时，输入端输出的功率为

5W,另一端口输出功率为0，隔离电阻消耗功率为5W。

(2)当功分器两输出端输入同幅同相10W功率信号，输入端输出功

率为20W,隔离电阻不消耗功率。

（3）功分器两输出端输入同幅反相10W功率信号，输入端输出功率为0,隔离电阻消耗功率为20W。

4、设计实例：以0.8G-2.5G微带一分二的设计为例：

4.1计算节数：

①要实现两路功分，两路输入阻抗应为100Ω，并联后为50Ω

②这样从输入端到输出端要实现匹配的阻抗比R=100Ω/50Ω=2,

③要实现的带宽为0.8G-2.5G.中心频率为1.65GHz,

相对带宽△＝(2.5GHz-0.8GHz)/1.65GHz=1.03

由以上条件可以查表，我们知道，频带要做的越宽，所需四

分之一波长的节数也越多，但有个制约条节，如果节数多了 ，那样引起的插损也就越大，所以在做到带宽的同时，应尽量减少节数。

另外，要根据指标，查到相应的节数，在附表中查到的△＝1.2，R=2的最大电压驻波比VSWR=1.2,最少用三节，理论能做到1.2的驻波比，但实际中还是很难做到驻波比1.2的指标，在设计时采用了四节，在表中查到△＝1.2，R=2时最大电压驻波比VSWR=1.1。 4.2计算每节归一化阻抗：

要查到每一节的阻抗及其长度，阻抗是用来确定微带线的宽度，依据表格可以查到每节的归一化阻抗（设计都是对50Ω阻抗进行归一化）：

08829.11=Z

29123.12=Z

54891.113==Z R Z 83775.12

4==Z R

Z

4.3算出每节的阻抗值:

Ω=Ω?=41.545008829.11Z Ω=Ω?=56.645029123.12Z Ω=Ω?=45.775054891.13Z

Ω=Ω?=89.915083775.14Z

4.4依据阻抗值和每节四分之一波长，算出每节的长度和宽度（可以利用微带线计算软件），线路板厚0.8mm,介电常数2.45。

mm W 97.11= mm L 94.311= ① mm W 48.12= mm L 25.322= ② mm W 06.13= mm L 6.323= ③

mm W 74.04= mm L 94.324= ④

4.5计算隔离电阻：

通过表Ⅱ可知，对于上面的0825一分二功分器，有四个隔离电阻，R4=2.06*50Ω≈100Ω，R3=3.45*50Ω≈170Ω，R2=5.83*50Ω≈290Ω，R3=9.64*50Ω≈480Ω。

在实际试验时，最后一节要接接头了，两路的变换节距离比较远，贴片电阻无法焊接。我们一般把最后一节隔离电阻去掉，这样只留三个电阻，也能满足指标，实现匹配。 4.6 在软件中建立模型，进行仿真、优化：

选择一种适合的软件，将计算出的电路尺寸在软件中进行建模，通过仿真可以看出各个端口的驻波及隔离、插入损耗等。通过软件的优化功能可以对计算的数据进行进一步的优化，根据加工工艺等确定好适合的尺寸及阻值。 4.7 绘制线路板：

根据最终确定的尺寸及以往的设计经验，绘制出符合加工要求及满足指标的线路板进行加工实验。

表Ⅱ：等功率分配器各节归一化阻抗值及隔离电阻值

备注：N=2,m=2、3、4、7(N为功分器路数，m为功分器级数)。5、设计总结：

以上对功率分配器的设计原理、设计步骤进行了论述，特别以等功率分配的二路功率分配器进行了实例分析，那么其他的功率分配器设计上有什么不同呢？下面将对其进行简单的概述：

5.1 功率不等分功率分配器：

对于不等分功率分配器的每一路功率是不相等的，但是依然可以根据上面的分配原理进行计算，只是由于功率的不等分引起了阻抗的

不相等，我们可以根据每一路的功率比计算出阻抗比，从而通过阻抗变换节对每一路进行阻抗匹配。解决了不等分的路数分配后，其他的隔离原理等计算方法同等功率分配器的完全相同。

5.2 功率分配器的路数：

功率分配器常见的路数有2路、3路、4路、8路等，也就是说功率分配器的路数主要由2路或3路派生出来的。

我们知道2路功率分配器的设计步骤，对于路数是2路功率分配器的整数倍数的功率分配器同2路功率分配器的设计方法完全相同，只不过是多过2路功率分配器的级连。

最主要的是三路功率分配设计方法上的不同，在进行分路时3路的在T型节处是由三个支路的阻抗并联后与输入阻抗匹配，也就是说其阻抗比是3：1。进行分路匹配后是对输出及隔离进行匹配，计算原理同2路功率分配器，只是在进行匹配是3路之间两两匹配的。6、设计心得：

对于微带功率分配器我们常用的是功率等分的功率分配器，有很多软件对于功率分配器的仿真都是可以的，常用的有ESSOF，ADS，Microwave Office等，由于软件仿真的结果是理想化的，所以插入损耗与实际的差别由于电阻接头等引的误差是不可避免的，一般情况是由实际材料等决定的。而对于各个端口的回波损耗及隔离度，ESSOF，Microwave Office的仿真结果很接近，与实验结果相比较而言，一般仿真结果需要达到28dB实验出来的才能达到21dB，但仿真结果超过28dB后实验的结果变化并不大，这可能与电缆、接头等的回波损耗

有关系的。如果采用的是ADS，由于建模更接近真实，考虑到拐角等，一般情况下回波损耗及隔离度仿真结果与实验结果相差3~4dB 左右，也就是说仿真是24dB而实际只能做到21dB。

以上只是根据一些实验情况总结出来的，而实际设计过程中要考虑到加工误差、材料误差等各种情况，根据实际情况进行分析。

等分威尔金森功分器的设计与仿真

摘要 摘要 本文对一个等分威尔金森功分器进行了仿真，分析了功分器的基本原理，介绍了ADS软件基本使用方法，并选择了频率范围：0.9～1.1GHz，频带内输入端 口的回波损耗：C 11>20dB，频带内的插入损耗：C 21 <3.1dB,C 31 <3.1dB，两个输出端 口间的隔离度：C 23 >25dB为设计指标的等分威尔金森功分器。先进行威尔金森功分器原理图的设计，再用ADS软件进行原理图仿真，得出的结论采用理论计算的结果作为功分器参数时，功分器并没有达到所需设计的指标，所以要对功分器的各个参数进行优化。优化后所得到的最佳数据保存以后再进行功分器版图的仿真，各项指标基本达到设计所需的要求。 关键词：仿真，威尔金森功分器，ADS，优化

ABSTRACT ABSTRACT In this paper a power dividers quintiles Wilkinson is simulated, and analyzes the basic principle of power dividers, introduces the basic use ADS software method, and choose the frequency range: 0.9～GHz, frequency band 1.1 input ports C11 > 20dB return loss:, frequency band insertion loss: C21 < 3.1 dB, C31 < 3.1 dB, between the two output port C23 > 25dB isolation ratio: for the design index equal power dividers Wilkinson. First conducts the power dividers Wilkinson schematic design, reoccupy ADS software simulation principle diagram, the conclusion of the theoretical calculation result as parameters when power dividers power dividers did not reach the required design to index, so the power dividers various parameters were optimized. After optimization of the best data preserves received after power dividers again, and all the indexes of simulation territory to meet the design requirements of basic required. Key words：Simulation Wilkinson Power dividers ADS optimization

功分器的设计原理

设计资料项目名称：微带功率分配器设计方法 拟制： 审核： 会签： 批准： 二00六年一月

微带功率分配器设计方法 1. 功率分配器论述： 1.1定义： 功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。 1.2分类： 1.2.1功率分配器按路数分为：2路、3路和4路及通过它们级联形成的多路功率分配器。 1.2.2功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。 1.2.2根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。 1.2.3根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。 1.3概述： 常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下： （1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。（2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。

下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。 2．设计原理： 2.1分配原理： 微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用的是对称性空气填充或介质板填充，而微带线的主要采用的是非对称性部分介质填充和部分空气填充。下面我们以一分二微带线功率分配的设计为例进行分析。传输线的结构如下图所示，它是通过阻抗变换来实现的功率的分配。 图1：一分二功分器示意图 在现有的通信系统中，终端负载均为50Ω，也就是说在分支处的阻抗并联后到阻抗结处应为50Ω。如上图匹配网络，从输入端口看Ω==500Z Z in ，而Ω==50//21in in in Z Z Z ，且是等分的，所以1in Z =2in Z ，①处1in Z 、②处2in Z 的输入阻抗应为100Ω，这样由①、②处到输出终端50Ω需要通过阻抗变换来实现匹配。 2.2阶梯阻抗变换： 在微波电路中，为了解决阻抗不同的元件、器件相互连接而又不使其各自的性能受到严重的影响，常用各种形式的阻抗变换器。其中最简单又最常用的四分之一波长传输线阶梯阻抗变换器（图2）。它

分动器设计开题报告

燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：越野汽车分动器设计 学院（系）：车辆与能源学院 年级专业：11级交通运输 学生姓名：耿蒙蒙 指导教师：唐先智 完成日期：2015.3.18

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国分动器总成行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，分动器总成行业的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国分动器总成行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，分动器总成行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国分动器总成行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。 进入2010年，全球经济复苏的前景面临波折，国内经济结构调整的呼声逐渐升温，贸易保护主义的抬头，分动器总成行业中技术含量低的人力密集型企业，缺乏品牌的出口导向型企业面临发展危机，而注重培养品牌和技术创新能力较强的企业将占得先机，分动器总成行业企业如何面对新的经济环境和政策环境，制定适合当前形势和自身特点的发展策略与竞争策略，是分动器总成行业企业在未来两年我国经济结构调整大潮中立于不败之地的关键。 近几年随着我国汽车行业的飞速发展，人们越来越要求驾驶的乐趣。越野车变成市场的宠儿，市场对越野车的要求也越来越高。分动器是越野车的重要部分，对分动器的研究可以根本上提升越野车的整体性能，从而拉动市场消费。另一方面，为推动经济的快速发展，需要重型越野来适应恶略的工作环境，从而提高产值。分动器的研究可以从根本上降低运输成本。 这次毕业设计可以让我们更好的整合大学四年所学知识，可以培养我们大学生独立分析和解决工程设计的能力，通过与老师和同学的交流及合作，提高了合作交流能力。对于日后从事实际工作有较大帮助，打下了坚实基础。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 (1)查阅有关越野汽车分动器方案设计文献，了解其结构、工作原理和特点； (2)完成越野汽车分动器的方案设计、性能参数设计计算； (3)完成越野汽车分动器的装配图、部分零件三维造型及零件图。

X波段一分二功分器设计

X 波段一分二功分器设计 1、 根据指标进行理论分析需要的级数，采用威尔金森功分器结构，ADS 原理图 如下： 频率：9-11GHz ，本次主要使用频率：9.5-10.5GHz; 板材：RT5880 2、 对电路进行优化分析，仿真曲线如下： Optim1 UseAllOptVars=y es SP1 Step= Stop=11 GHz Start=9 GHz MSUB MSub1 Rough=0 mm TanD=0.0021T=0.035 mm Hu=5 mm Cond=1.0E+50 Mur=1 Er=2.2H=0.254 mm MSub OptimGoal2 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10 Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,2))" OptimGoal3 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=10 Max=-30Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,3))" OptimGoal6 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500 Max= Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(3,1))" OptimGoal12 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=500 Max= Min=-3.03SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,1))" OptimGoal15 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000 Max=-28 Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(2,3))" OptimGoal1 RangeMax[1]=11GHz RangeMin[1]=9GHz RangeVar[1]="f req"Weight=1000 Max=-30 Min=SimInstanceName="SP1"Expr="dB(S(1,1))" R1=100 {-o} l1=0.3 {o}w1=0.318397 {o}w0=0.479686 {o}w50=0.67667 {o}Eqn Var

T型功分器的设计与仿真.

T型功分器的设计与仿真 1.改进型威尔金森功分器的工作原理 功率分配器属于无源微波器件，它的作用是将一个输入信号分成两个(或多个)较小功率的信号，工程上常用的功分器有T型结和威尔金森功分器。 威尔金森功分器是最常用的一种功率分配器。图1所示的为标准的二路威尔 金森等功率分配器。从合路端口输入的射频信号被分成幅度和相位都相等的两路信号，分别经过传输线Bl和BZ，到达隔离电阻两端，然后从两个分路端口输出，离电阻R两端的信号幅度和相位都相等，R上不存在差模信号，所以它不会消耗功率，如果我们不考虑传输线的损耗，则每路分路端口将输出二分之一功率的信号。 图1威尔金森功分器 但是这种经典威尔金森等功率分配器有几个缺点: 1、大功率应用的时候，要求隔离电阻的耗散功率大因此电阻的体积也会比较大 2、如果功分器应用于较高的频段，波长就会与大功率电阻的尺寸相比拟，这样就需要考虑电阻的分布参数。 3、为了提高功分器性能，就要尽量减小Bl和BZ这两段传输线之间的藕合，因此在实际设计时，要求四分之一波长传输线Bl、BZ之间的距离较大，在低频应用时，由于四分之一波长较长，占用面积还是太大了，此外，四分之一波长传输线Bl、BZ的阻抗较高，因此线宽较细，制板的相对误差更大[24]。为克服这些缺点，本文采用了一种改进型的威尔金森等功率分配器，如图2所示

图2 改进型威尔金森功分器 可以看到，它仅由四段传输线组成，没有隔离电阻。传输线A 、Cl 、CZ 的特 征阻抗均为Z0。传输线B 位于A 和Cl 、CZ 之间，它的电长度为四分之一波长， 特征阻抗为Z0/2。从合路端输入的信号，通过传输线B ，被分成幅度和相位相等的的两路信号，分别经过传输线Cl 和C2到达分路端口一和二，在整个结构中，传输线B 起到了阻抗变换的作用。从传输线A 、B 相接处向左看，输入阻抗为Z0。从传输线B 与C1、C2相接处向右看，输入阻抗为Z0/2。利用四分之一阻抗变换器的原理我们知道，传输线的特征阻抗为2/00Z Z ?，即Z0/2。因此，整个电路处于功率分配与合成时，在中心频点处，三个端口都能匹配良好，没有反射。这种改进型的结构克服了标准威尔金森功分器的一系列缺点，同时由于省略了隔离电阻，所以成本降低，也不存在电阻分布参数的问题，与传统威尔金森功分器相比，减少了一段四分之一波长传输线，另外，构成变换器的四分之一波长传输线B 的特征阻抗较低，线宽较宽，能有效降低制板误差。 2功分器的设计与仿真 通过前面的分析，我们知道改进型威尔金森功分器四段传输线特征阻抗之间 的比例关系。由此可得，传输线A 、C1和C2的特征阻抗均为50Ω，而传输线B 的特征阻抗为352/0=Z Ω 为了实现右旋圆极化，经过C2输出的信号要比经过Cl 的相位超前?90，即Cl 要比C2长λ4/1g (λg 为中心频率所对应的介质波长)。设计的功率分配器 如图3所示，传输线段B 的长度约为λ4/1g ，起阻抗变换的作用。传输线段

【原创】南京邮电大学 课程设计 Wilkinson(威尔金森)功分器的设计

南京邮电大学电子科学与工程学院电磁场与无线技术Wilkinson功分器 课题报告 课题名称 Wilkinson功分器 学院电子科学与工程学院 专业电磁场与无线技术 班级 组长 组员 开课时间 2012/2013学年第一学期

一、课题名称 Wilkinson（威尔金森）功分器的设计 二、课题任务 运用功分器设计原理，利用HFSS软件设计一个Wilkinson功分器，中心工作频率3.0GHz。 ?基本要求 实现一个单阶Wilkinson等功分设计，带内匹配≤-10dB，输出端口隔离≤-10dB，任选一种微波传输线结构实现。 ?进阶要求 多阶（N≥2），匹配良好（S11≤-15dB），不等分，带阻抗变换器（输出端口阻抗 不为50Ω），多种传输线实现。 三、实现方式 自选一种或者多种传输线实现，如微带线，同轴线，带状线等，要求输入输出端口阻抗为50Ω，要求有隔离电阻（通过添加额外的端口实现） 四、具体过程 1.计算基本参数 通过ADS Tool中的Linecalc这个软件来进行初步的计算。 在HFSS中选定版型为Rogers RT/duroid 5880 (tm)，如具体参数下图

50Ω微带线计算 得到选取微带线宽度约为0.67mm。 70.7Ω微带线计算 得到选取微带线宽度约为0.34mm，由于微带线电长度与其宽度没有必然联系，所以两个分支微带线的长度根据具体情况进行更改。

2.绘制仿真模型 微带单阶功分器

◆微带参数：w50：阻抗为50Ω的微带线宽度；w2：两分支线宽度； l1，l2，l3，l4：各部分微带线长度； rad1，rad2：各部分分支线长度（即半环半径） ◆在本例中，需要调整的调整关键参数为w2，rad1，空气腔参数随关键参数相应调 整即可。 ◆根据计算，此处的吸收电阻值应该为100Ω，但是在实际情况中，选取97Ω。 微带多阶功分器

(整理)微带功率分配器设计

微带功率分配器设计 1. 功率分配器论述： 1.1 定义： 功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路信号能量输出的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。 1.2 分类： 1.2.1 功率分配器按路数分为：2 路、3 路和 4 路及通过它们级联形成的多路功率分配器。 1.2.2 功率分配器按结构分为：微带功率分配器及腔体功率分配器。 1.2.2 根据能量的分配分为：等分功率分配器及不等分功率分配器。 1.2.3 根据电路形式可分为：微带线、带状线、同轴腔功率分配器。 1.3 概述： 常用的功率分配器都是等功率分配，从电路形式上来分，主要有微带线、带状线、同轴腔功率分配器，几者间的区别如下： （1）同轴腔功分器优点是承受功率大，插损小，缺点是输出端驻波比大，而且输出端口间无任何隔离。微带线、带状线功分器优点是价格便宜，输出端口间有很好的隔离，缺点是插损大，承受功率小。 （2）微带线、带状线和同轴腔的实现形式也有所不同：同轴腔功分器是在要求设计的带宽下先对输入端进行匹配，到输出端进行分路；而微带功分器先进行分路，然后对输入端和输出端进行匹配。下面对微带线、带状线功率分配器的原理及设计方法进行分析。 2．相关技术指标： 2.1 概述： 功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。 2.2 频率范围： 频率范围各种射频/微波电路的工作前提，功率分配器的设计结构与工

作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率，才能进行下面的设计。 2.3 承受功率： 在大功率分配器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线，要根据设计任务来选择用何种线。 2.4 分配损耗： 主路到支路的分配损耗实质上与功率分配器的功率分配比有关。如理想的两等分功率分配器的分配损耗是3dB，四等分功率分配器的分配损耗6dB，常以S参数S21的dB值表示。 2.5插入损耗： 输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素，及端口不是理想匹配所造成的功率反射损耗，常以S参数S21的dB 值表示。 2.6 隔离度： 支路端口间的隔离度是功分器的另一个重要指标。如果从每个支路端口输入功率只能从主路端口输出，而不应该从其他支路输出，这就要求支路之间有足够的隔离度，如两支路端口2和3的隔离度用S23或S32的dB值表示。 2.7 驻波比: 在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin ，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。驻波比是驻波波腹处的声压幅值Vmax与波节处的声压Vmin幅值之比。驻波比是表示两端口合理匹配的重要指标，因此每个端口的电压驻波比越小越好。 2．设计原理： 2.1 分配原理： 微带线、带状线的功分器设计原理是相同的，只是带状线的采用

分动器工作原理及匹配简介(博格华纳)

分动器工作原理及匹配简介(博格华纳) 一、概述 1、分动器是4WD驱动系统必备的动力传递总成,它的功用在于实现动力向前/后轴的传递。在常时4WD系统中，分动器内还要需设置轴间差速器，以解决转向干涉问题。短时4WD可以不要轴间差速器，但无法避免转向干涉的问题，车辆不能在良好路面上以4WD方式行驶。 2、博格华纳分动器介绍 博格华纳有两种分动器型式：手动分动器和电控分动器。其中手动分动器为早期产品，不能实现高速条件下的4WD 和2WD之间的切换，也不能实现行进中对前驱动桥传动离合的控制。电控分动器取消了手操纵手柄，而代以电磁阀进行动作切换，能实现高速行进时的4WD和2WD之间的切换，同时也实现了对前驱动桥离合的控制。 二、分动器及前驱动桥离合的控制逻辑 1、分动器在4WD和2WD之间切换时有以下的基本逻辑：驾驶员通过按钮，将意图传达给ECU；ECU指令电磁同步装置开始工作，又指令换档马达将分动器档位挂到4H；在挂上4H后，过4秒，等转速差为零后，ECU再指令前桥离合器工作，使前轴接合。前轴接合5秒后，电磁同步装置停止工作。 2、博格华纳电控分动器的ECU读取了车速信号、离合器作动信号、分动器位置信号、前轴离合器位置信号，在经过ECU 的逻辑运算后，可合理地控制分动器和前驱动轴离合器的作动逻辑关系，以实现高速时的2WD和4WD之间的切换，同时也合理地控制前驱动轴离合器的工作状态。 另外，为了实现在高速条件下2WD和4WD之间的切换，博格华纳电控分动器在2WD与4WD之间切换机构上设置有类似于同步器的机构，这个机构是一个电磁铁的机构，可实现齿轮间转速差的迅速同步。 手动式博格华纳分动器也可追加电磁同步机构，但成本会增加，以致与电控分动器没有多少成本的差别。 3、电控分动器的ECU是由分动器总成一起带来的，如果要在手动分动器上实现对前驱动轿离合器的控制，就必须追加一个控制ECU，并在分动器上追加分动器档位传感器，ECU的控制逻辑要重新进行标定。为了在高速条件下顺利地实现2WD和4WD之间的顺利切换，最好也追加同步器功能的电磁装置。 4、分动器和前驱动桥离合器的控制逻辑与发动机、变速器的控制ECU无关。 三、分动器对整车性能的影响 1、ABS系统在2WD和4WD状态下，控制逻辑的标定是不一样的，理论上应该把驱动系统的不同状态的信号输入到HCU，以让HCU根据不同的驱动状态进行不同的逻辑控制。 2、动力驱动系统处于不同的状态时，对车辆的操稳、转向响应、轮胎的磨耗、车辆噪声、油耗等都会有不同的影响。具体的影响可参考相关的资料。 四、参考资料 1

功分器的设计

功分器现在有如下几种系列[11]： 1、400MHz-500MHz 频率段二、三功分器，应用于常规无线电通讯、铁路通 信以及450MHz 无线本地环路系统。 2、800MHz-2500MHz 频率段二、三、四微带系列功分器，应用于GSM ／ CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。 3、800MHz-2500MHz 频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于GSM ／ CDMA/PHS/WLAN 室内覆盖工程。 4、1700MHz-2500MHz 频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于PHS/WLAN 室内覆盖工程。 5、800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz 频率段小体积设备内使用的微带二、三功分器。 这里介绍几种常见的功分器： 一、威尔金森功分器 我们将两分支线长度由原来的4λ变为43λ，这样使分支线长度变长，但作用效果与4λ线相同。在两分支线之间留出电阻尺寸大小的缝隙，做成如图1-1所示结构。 图1-1 威尔金森功分器 二、变形威尔金森功分器 将威尔金森功分器进行变形，做成如图1-2所示结构。两圆弧长度由原来的4λ变为43λ，且将圆伸展开形成一个近似的半圆。每个支路通过2λ传输线与隔离电阻相连，这样做虽然会减小电路的工作带宽，但使输出耦合问题得到了解决，而且可以用于不对称，功分比高的电路，隔离电阻的放置更加容易，且两支路间的距离足够大，在输出口可直接接芯片。

图1-2 变形威尔金森功分器 三、混合环 混合环又称为环形桥路，它也可作为一种功率分配器使用。早期的混合环 是由矩形波导及其4个E-T 分支构成的，由于体积庞大已被微带或带状线环形桥路所取代。图1-3为制作在介质基片上的微带混合环的几何图形，环的平均周长为 23g λ，环上有四个输出端口，四个端口的中心间距均为4g λ。环路各段归一化特性导纳分别为a, b, c ，四个分支特性导纳均为0Y 。这种形式的 功率分配器具有较宽的带宽，低的驻波比和高的输出功率。理论上来说，它的带宽可以同威尔金森功分器相比。混合环功分器相对威尔金森功分器的优点在于，在实际应用中它在高频率上的性能更好一些。 图1-3 混合环 对比以上三种功分器，首先对比威尔金森功分器及变形威尔金森功分器， 变形威尔金森功分器性能与仿真结果相差较大，其原因可能有以下几点：加入两个21波长微带线，引入了T 型接头，使微带线产生不连续性；为了保证两21波长微带线之间的距离正好可以焊接电阻，两微带线均倾斜，使焊接电阻处微带不均匀，另外电阻焊接的非对称性影响了功分器输出两端的功分比[9]。 威尔金森功分器和混合环的插损性能较好，可以满足一般功率合成的要求。在隔离方面，威尔金森功分器隔离较好，混合环的隔离要稍差。 从上述三种功分器分析可以得出：要获得具有良好性能的微波毫米波功分 器，需保证一定的加工精度，对加隔离电阻的功分器，要特别注意选择尺寸较小的电阻，焊接时要求电阻两端对称，且从电阻反面焊接，也可以考虑使用薄膜电阻来实现。这三种功分器都可以串联用作多路功率分配/合成器。 1.3 本课题研究内容 4g λ4g λ4 g λ43g λ对称平面

汽车传动系组成及工作原理

传动系 传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。 功用 汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。 种类组成 传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。 下面分别介绍小传动系各个分总成的工作原理以及作用：[2] 离合器：离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器接合状态离合器切断状态离合器的功用主要有： 1、保证汽车平稳起步：起步前汽车处于静止状态，如果发动机与变速箱是刚性连接的，一旦挂上档，汽车将由于突然接上动力突然前冲，不但会造成机件的损伤，而且驱动力也不足以克服汽车前冲产生的巨大惯性力，使发动机转速急剧下降而熄火。如果在起步时利用离合器暂时将发动机和变速箱分离，然后离合器逐渐接合，由于离合器的主动部分与从动部分之间存在着滑磨的现象，可以使离合器传出的扭矩由零逐渐增大，而汽车的驱动力也逐渐增大，从而让汽车平稳地起步。 2、便于换档：汽车行驶过程中，经常换用不同的变速箱档位，以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离，那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除，其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击，容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档，则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除，啮合面间的压力大大减小，就容易分开。而待啮合的另一对齿轮，由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小，采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等，从而避免或减轻齿轮间的冲击。 3、防止传动系过载：汽车紧急制动时，车轮突然急剧降速，而与发动机相连的传动系由于旋转的惯性，仍保持原有转速，这往往会在传动系统中产生远大于发动机转矩的惯性矩，使传动系的零件容易损坏。由于离合器是靠磨擦力来传递转矩的，所以当传动系内载荷超过磨擦力所能传递的转矩时，离合器的主、从动部分就会自动打滑，因而起到了防止传动系过载的作用。

威尔金森功分器

威尔金森功分器 一、实验目的： 1、了解功率分配器电路的原理及设计方法。 2、学习使用ADS软件进行微波电路的设计，优化，仿真。 3、掌握功率分配器的制作及调试方法。 二、实验任务： 1、了解功分器的工作原理。 2、使用ADS软件设计一个功分器，并对其参数进行优化、仿真。 3、根据软件设计的结果绘制电路版图，并加工成电路板。 4、对加工好的电路进行调试，使其满足设计要求。 三、实验内容、实验过程描述： 1、设计指标：通带0.9－1.1GHz，功分比为1：1，带内各端口反射系数小于-20dB ，两输出端隔离度小于-25dB，传输损耗小于3.1dB。 在进行设计时，主要是以功分器的S参数作为优化目标进行优化仿真。S21、S31是传输参数，反映传输损耗；S11、S22、S33分别是输入输出端口的反射系数。S23反映了两个输出端口之间的隔离度。2、用ADS软件设计 （1）、打开ADS软件 （2）、创建新的工程文件

（3）、打开原理图设计窗口

在原理图所设计窗口中选择微带电路的工具栏 选用微带线以及 连接好的原理图如下

（5）设置微带电路的基本参数 双击图上的控件MSUB设置微带线参数 H:基板厚度(1 mm) Er:基板相对介电常数(4.8) Mur:磁导率(1) Cond:金属电导率(5.88E+7) Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.03 mm) TanD:损耗角正切(1e-4) Roungh:表面粗糙度(0 mm) （6）设置微带器件的参数 双击每个微带线设置参数，W、L分别设为相应的变量或常量，单位mm，注意上下两臂的对称性。 单击工具栏上的V AR 图标，把变量控件V AR放置在原理图上，双击该图标弹出变量设置窗口，依次添加W，L参数。 中间微带线的长度大约为四分之一波长(根据中心频率用微带线计算工具算出)，各个线宽的初始值可以用微带线计算工具算出，微带线的宽度最窄只能取0.2 mm(最好取0.5 mm以上)。 （7）S参数仿真电路设计 在原理图设计窗口中选择S参数仿真的工具栏

变速器与分动器

第14 章变速器与分动器 本章重点: 1.普通齿轮式变速器传动机构的结构的工作原理； 2.无同步器时变速器的换档过程； 3.锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理； 4.变速器操纵结构的组成及工作原理； 5.分动器的组成解雇及使用注意事项。 本章难点： 1.锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理； 2.变速操纵结构自锁，互锁装置的工作原理； 3.分动器的组成结构。 本章基本要求： 1.掌握齿轮式变速器的传动结构的结构及工作原理； 2.掌握锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理； 3.掌握自锁，互锁装置的结构和工作原理； 4.掌握分动器的组成结构和工作原理。 14.1 概述 一、变速器的功用 (1) 改变传动比，改变汽车的行驶速度和牵引力； (2) 在发动机的旋转方向不变的情况下使汽车倒退行驶； (3) 在汽车启动、怠速、换挡、滑行或进行动力输出时，都需要切断发动机与传动系统的动力传递。 二、变速器的类型 1. 按传动比变化方式分类 按变速器传动比变化方式分有级式、无级式和综合式三种。 1) 有级式变速器它采用齿轮传动，有几个可选择的固定传动比。轿车和轻、中型货车变速器多采用3～5 个前进挡和一个倒挡(一个挡位对应一个传动比)。重型汽车上的变速器挡位较多，有的还装有副变速器。

如夏利2000 轿车变速器有五个挡，传动比分别是：i1 =3.090、i2=1.842、i3=1.230、i4=0.864、i5 =0.707、倒挡iR =3.142。 按变速器所用齿轮轮系形式不同，可以分为轴线固定式(普通齿轮变速器)和轴线旋转式(行星齿轮变速器)。前者将若干对圆柱齿轮安装在固定的平行轴上组成变速传动机构，机械变速器大多属于这种结构形式。后者采用行星齿轮机构组成变速传动机构，此种形式在自动变速器中应用。 齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠和传动效率高等优点，其应用最为广泛。 2) 无级式变速器CVT(Continuously Variable Transmission) 其传动比在一定数值范围内可连续无限多级变化，常见的有电力式和液力式两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机(无轨电车、超重型自卸车)。液力式无级变速器的变速传动部件是液力变矩器。 3) 综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成的液力机械式变速器。其传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化，目前应用较多。 2. 按变速器操纵机构分类 按变速器操纵机构分强制操纵式(手动变速器)、自动操纵式(自动变速器)和半自动操纵式(半自动变速器)三种。 (1) 手动变速器MT(Manual Transmission) 由驾驶员直接操纵换挡杆来选定挡位，并拨动变速器换挡装置变换挡位。 (2) 自动变速器AT(Automatic Transmission) 在某一传动范围内(一般是在前进挡)，由变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化自动选定挡位并变换挡位，即自动地改变传动比。驾驶员只需要操纵加速踏板以便控制车速。 三、普通齿轮式变速器的工作原理 1. 变速原理 图14.1a 所示为齿轮传动机构的变速原理图，图14.1b 所示为传动简图。Ⅰ是主动轴(动力输入轴input shaft)，Ⅱ是从动轴(动力输出轴output shaft)。设主动齿轮1的齿数为Z1，转速为n1，转矩为M1，逆时针方向转动；从动齿轮2的齿数为Z2 ，转速为n2，转矩为M2。 齿轮传动机构的传动比(gear ratio)i可以用主动齿轮的转速n1与从动齿轮转

三路威尔金森功分器设计 3 way wilkinson

Three-way planar Wilkinsons Updated November 13, 2011 Click here to go to our main page on Wilkinson splitters Click here to go to our page on N-way splitters Click here to go to our page on the Kouzoujian splitter, a great alternative to the conventional N-way Wilkinson New for June 2010! This page will provide a basic analysis of planar, three-way Wilkinson splitters in 50 ohm system impedance. This is splitter is imperfect, because it is missing an isolation resistor between the two outer ports, however, this is what makes it easy to lay out. We divided the analysis into three "types" which are described below, and ranked according to bandwidth potential. Type 1 splitter The Type 1 splitter is the simplest network possible. The three arms each employ a single quarter-wave impedance transformer. If you were to impedance match port 1 at center frequency, the transformers would all be 86.6 ohms (transforms each 50 ohm leg to 150 ohms, and three 150 ohms in parallel is 50 ohms). Sorry about the crummy schematic, you'd think by now Agilent would provide a means for graphic capture beyond the usual copy-and-past into Powerpoint, then shrink image with PaintShop...

DCT工作原理教程

DCT双离合器变速器培训教程

该教程向您介绍了双离合器变速器的内部构造。 该直接换档变速器还附带了多媒体光盘。使用光盘，使您能够在计算机上，以自己的作用方式，并在功能的共同演示中，处理各个构件。 通过激活的菜单，供您使用的有以下标题菜单： ●选档轴 ●变速器的构造 ●循环油 ●换档执行元件

目录 介绍 4 换档杆 6 DCT的构造12 基本原理12 扭矩的输入13 片式离合器14 驱动轴16 从动轴18 倒档轴20 差速器21 止动装置22 同步器23 车辆中扭矩的传递24 各档中动力的传递25 机电控制模块28 电液控制装置30 循环油路32 系统概览40 传感器/执行元件42/50 功能图56 CAN数据线的连接58 诊断59 维修60 检查您对上述问题的了解程度61

介绍 在变速器领域中，欧洲以手动变速器为主，而在美国和日本则以自动变速器为主，这两种变速器各有优缺点。 手动变速器的优点如下： ?高效率 ?耐用和具有运动性 自动变速器的优点如下： ?舒适. ?在换档时不会产生牵引力的中断 出于上述原因，GIF准备将这两种变速器的优点集中到双离合器变速器中。 该设计使用两个“湿式”片式离合器，和不同的自动换档程序，使操作者达到高度舒适要求。 此外，它还能够直接施加影响，非常快速地、无冲击地切换档位，使手排档的驾驶员体验到驾驶的乐趣。 为此，在使用手动变速器时，要消耗燃料。

双离合器变速器有以下一些特征： 1、6个前进档和1个倒档 2、正常行驶程序“D”, 运动行驶程序“S” 3、以及选档杆和转向轮切换的终端电子控制装置（可选项） 4、机电控制装置，电子、电液控制仪构成一个整体，配置在变速器中 5、斜坡停留功能；在轻微制动的情况下，为防止车轮的滚动，提高离合器的压力，使车辆停留 在原地 6、蠕动控制；例如在没有踩下油门踏板时，车辆的“潜行” 7、紧急运行程序 根据出现的故障，在紧急运行状态下，只能以1档和3档或2档行驶 技术参数 图号 DCT双离合器变速箱 重量前轮驱动约94 kg 扭矩最大 360 Nm (与发动机有关) 离合器两多片湿式离合器 档位6前进档、1倒档(全同步器) 运行模式自动模式和手自一体模式 油量 7.2升DCT油（标准G052 182）

威尔金森(wilkinson)功分器设计

此功分器比较简单。如果只是做仿真，ADS较为方便，如果要做实物或产品的话，HFSS比较可靠。本人亲测HFSS仿真结果和实物基本一致，ADS差别不一。多节功分器原理和单节一样，网上有多节等分功分器归一化数据表格，按照表格中的值球的传输线阻抗得到的功分器只需要少许优化即可。 接下来以双节8-11G功分器大致介绍一下设计流程。 如图所示，L0和L3都是Z0阻抗的传输线，一般选择为50Ω，在ADS中可以算出现款和线长，线的长度L0和L3对功分器没太大影响，所以在做的时候可以根据要求增加或减少。 因为是8-11G的，f2/f1<1.5，所以双节的都满足要求，可以用频带宽度比为1.5的功分器，这样的话隔离度更好。查表得到L1L2归一化阻抗分别是1.1998和1.6070归一化电阻为5.3163和1.8643，得到阻抗和电阻值分别是60、80.33和93、265，注意的是电阻顺序是倒过来的 这样分别用微带线计算软件算得两段线的带宽和π/4线长，分别是0.324/6.28和0.653/6.15，这样在HFSS中九可以建立模型仿真，在建模的时候做成参数模型，这样可以调节和优化，电阻直接在合适的地方画一个矩形，右键lumped RLC可以设置。 模型可以做成实际的0.035mm的铜，也可以设置成perfect E，大致都差不多，我做过一个，实测和仿真基本上一致，损耗都在3.2左右，隔离倒是有点差，差了约5db。 有些做成弧形，原理都是一样，个人觉得倒是美观很多。

弧形这个是我对上面功分器改变形状得来的，出来的效果只是差了一点点。对了，基片背面需要铺地，否则仿真时可能有问题，本人也是兴趣自己做着玩的，不是专业的，有错请指正，有需要模型或交流的可以联系我，最后总结一下。 1、建模的时候最好建立参数模型，可调可优化； 2、基板背面最好铺地； 3、在仿真的时候波端口向量应该向接地（向下）； 4、归一化电阻值顺序和归一化阻抗是相反的； 5、输入端的驻波比要好好仿真，容易变差；

设计仿真微带功分器

实验 设计仿真微带功分器 一、 实验目的： １． 掌握微带功分器的原理； ２． 掌握用VOLTAIRE 仿真、优化线性电路； 二、 实验原理： 功分器是一种功率分配元件，它是将输入功率分成相等或不相等的几路功率，当然也可以将几路功率合成，而成为功率合成元件。在电路中常用到微带功分器，其基本原理和设计公式如下： 页 1 图2.1 二路功分器的原理图 图2.1是二路功分器的原理图。图中输入线的特性组抗为0Z ,两路分支线的特性阻抗分别为Z 02和Z 03，线长为0e λ/4 , 0e λ/4为中心频率时的带内波长。图中2,3R R 为负载阻抗，R 为隔离阻抗。 对功分器的要求是：两输出口2和3的功率按一定比例分配，并且两口之间相互隔离，当两口接匹配负载时，1口无反射。下面根据上述要求，确定Z 02 、Z 03、R 2、R 3及R 的计算公式。 设2口、3口的输出功率分别为P2、P3 ，对应的电压为V2、V3 .根据对功分器的要求，则有： P 3=K 2P 2 |V 3|2/R 3=K 2|V 2|2/R 2 式中K 为比例系数。为了使在正常工作时，隔离电阻R 上不流过电流，则应 V 3=V 2 于是得 R 2=K 2R 3 若取 R 2=KZ 0 则 R 3=Z 0/K 因为分支线长为λe0/4，故在1口处的输入阻抗为： Z in2=Z 022/R 2 Z in3=Z 032/R 3 为使1口无反射，则两分支线在1处的总输入阻抗应等于引出线的0Z ，即 Y 0=1/Z 0=R 2/Z 022+R 3/Z 032 若电路无损耗，则

|V 1|2/Z in3=k 2|V 1|2/Z in2 式中V1为1口处的电压 所以 Z in =K 2Z 03 Z 02=Z 0[(1+K 2)/K 3]0.5 Z 03=Z 0[(1+K 2)K]0.5 下面确定隔离电阻R 的计算式。 跨接在端口2、3间的电阻R ，是为了得到2、3口之间互相隔离得作用。当信号1口输入，2、3口接负载电阻 时，2、3两口等电位，故电阻R 没有电流流过，相当于R 不起作用；而当2口或3口得外接负载不等于R2或R3时，负载有反射，这时为使2、3两端口彼此隔离，R 必有确定的值，经计算R=Z 0(1+K 2)/K 。图2.1中两路线带之间的距离不宜过大，一般取2～3倍带条宽度。这样可使跨接在两带线之间的寄生效应尽量减小。 三、 实验内容： 用VOLTERRA 设计仿真一个微带功分器，具体指标如下： 中心频率为：02f GHz =； 耦合度： 2k = 引出线： 050Z =Ω 介质基片： 2.55,1r h mm ε=- 四．设计过程 电路图： 局部放大

功分器的研究

功分器的研究 电子信息工程专业杨海波 指导老师李俊生 摘要：在微波电路中，为了将功率按一定的比例分成两路或者多路，需要使用功率分配器。而功率分配器反过来使用就是功率合成器，所以通常功率分配/合成器简称为功分器。在近代微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛地使用着功率分配器，而且功率分配器常是成对的使用，先将功率分成若干份，然后分别放大，再合成输出。本论文的工作主要是对功分器的相关组件及其原理进行研究和分析。对比了几种常见的微带功分器，并着重利用奇偶模分析法对Wilkinson N路功率分配器进行分析阐述。最后我们设计仿真了一个功分器，并且达到了我们设计制作的要求。 关键词：功分器，功率合成，MO软件，设计与仿真 1 引言 1.1研究的背景与意义[1] 人类进入二十世纪以来，随着现代电子和通信技术的飞速发展，信息交流越发频繁，各种各样的电子电汽设备已经大大影响到各个领域企业及家庭。无论哪个频段工作的电子设备，都需要各种功能的元器件，既有如电容、电感、电阻、功分器等无源器件，以实现信号匹配、分配、滤波等；又有有源器件共同作用。微波系统不例外地有各种无源、有源器件，它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换。现代无源器件中，微带功分器从质量及重量上都日显重要。 1.2功分器的产生与发展[23] 在微波电路中，为了将功率按一定的比例分成两路或者多路，需要使用功率分配器。

功率分配器反过来使用就是功率合成器，所以通常功率分配/合成器简称为功分器。在近代微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛地使用着功率分配器，而且功率分配器常是成对的使用，先将功率分成若干份，然后分别放大，再合成输出。1960年，Ernest J. Wilkinson发表了名为An N-way Hybird Power Divede的论文中介绍了一种在所有端口均匹配、低损耗、高隔离度、同相的N端口功分器。以后的研究人员便称这种类型的功分器为威尔金森功分器。最初它的原始模型是同轴形式，此后在微带和带状线结构上得到了广泛地应用和发展，工程中大量使用的是微带线形式，大功率情况下也会用到空气带状线或空气同轴线形式。 和其他的微带电路元件一样，功率分配器也有一定的频率特性。当频带边缘频率之比f1/f2=1.44时，输入驻波比（VSWR）<1.22时，输入驻波比（VSWR）下降到1.42，两端口隔离度只有14.7dB。威尔金森功分器的狭窄带宽限制了其在宽带系统中的应用。为了进一步加宽工作带宽，可以用多节的宽频功率分配器，即增加λg/4线段和相应的隔离电阻R的数目。 目前常见的微波功分器是采用微带线或腔体波导等结构的分布参数功分器。腔体波导功分器插损小、平衡度好，但隔离度较差，制作工艺较复杂，微带功分器制作简单，但相对带宽较小。而且以上分布参数功分器仅限于微波波段的窄频带应用，在微波频段以下，小型化、宽带功分器的制作比较困难。 1.3国内研究进展 我国对于微带功分器方面的技术研究报道还比较少，钟哲夫曾在空间合成高功率微波方面做了一些深入探讨，提出每支常规大功率管子供给一个输出喇叭、多支喇叭组成阵列,使辐射场在空间合成高功率微波束，重点研究了各种馈源输出喇叭阵列合成性能。汪海洋曾对高功率合成的关键技术，如锁相源、高功率移相器、功率合成器进行了讨论分析。并结合实验室实际情况，提出了以三端口输出相对论磁控管作为相干高功率微波源进行高功率合成技术研究的方案。理论计算和三维电磁仿真软件HFSS结合，设计了一种高功率微波介质移相器和波导型功率合成器，给出了具体设计参数。国内其他学者对功率合成技术也进行了相关研究。 1.4 本论文的内容和结构 本论文一共由五章组成: 第一章是引言部分，首先介绍了本论文的背景及研究意义，然后阐述了功分器的发