电子学报 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (2): 383-390.DOI: 10.12263/DZXB.20200942

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多路任意功分比Gysel功分器

李虹萍1,2, 陈海东1,2,3, 薛泉1,2,3, 车文荃1,2,3   

  1. 1.华南理工大学电子与信息学院,广东 广州 510641
    2.广东省毫米波与太赫兹重点实验室,广东 广州 510641
    3.琶洲实验室,广东 广州 511442
  • 收稿日期:2020-08-26 修回日期:2021-09-02 出版日期:2022-02-25 发布日期:2022-02-25
  • 通讯作者: 陈海东
  • 作者简介:李虹萍 女,1995年生,江西赣州人.现为华南理工大学电子与信息学院硕士研究生.主要研究方向为射频无源电路和新材料应用.E-mail: li_hongping123@163.com
    陈海东(通讯作者) 男,1978年生,江苏南通人.现为华南理工大学副研究员、博士生导师.中国电子学会高级会员,IEEE Senior Member.主要研究方向为微波/毫米波电路与系统、自动化测试以及新材料在微波领域的应用.
    薛 泉 男,1966年生,四川西昌人.现为华南理工大学教授、博士生导师,IEEE Fellow.主要研究方向为无线通信、微波射频电路与系统、毫米波与太赫兹技术、微波集成电路和天线.E-mail: eeqxue@scut.edu.cn
    车文荃 女,1968年生,四川邻水人.现为华南理工大学教授、博士生导师.中国电子学会会士,IEEE Fellow.主要研究方向为电磁理论与计算电磁学、射频集成电路与天线、微波技术在医学上的应用.E-mail: eewqche@scut.edu.cn
  • 基金资助:
    广东省重点领域研发计划(2018B010115001);国家自然科学基金(61771243);广东省引进创新创业团队项目(2017ZT07X032)

N-way Gysel Power Divider with Arbitrary Power Dividing Ratio

LI Hong-ping1,2, CHEN Hai-dong1,2,3, XUE Quan1,2,3, CHE Wen-quan1,2,3   

  1. 1.School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510641,China
    2.Guangdong Provincial Key Laboratory of Millimeter-Wave and Terahertz,Guangzhou,Guangdong 510641,China
    3.Pazhou Laboratory,Guangzhou,Guangdong 511442,China
  • Received:2020-08-26 Revised:2021-09-02 Online:2022-02-25 Published:2022-02-25
  • Contact: CHEN Hai-dong

摘要:

本文提出了一种多路任意功分比Gysel功分器,通过传输线和电路理论对该结构进行了分析,推导了满足任意路数和功分比的设计公式,研究了设计变量对频率带宽的影响.该结构适用于任意端口数、任意终端阻抗和任意功分比.进一步,通过对提出的Gysel功分器进行ADS和HFSS仿真,分别设计中心频率在3.5 GHz的4路等分(1:1:1:1)和4路不等分(1:1.5:2:2.5)Gysel功分器,通过理论、仿真和测试结果的对比,证明提出的设计公式的准确性,从而为Gysel功分器的设计使用提供了理论和工程参考.

关键词: Gysel功分器, 多路, 设计公式, 任意功分比, 任意终端阻抗

Abstract:

A N-way Gysel power divider with arbitrary power dividing ratio is proposed in this paper. The structure is analyzed by transmission line theory and circuit theory. Design equations of the new N-way Gysel power divider with arbitrary power dividing ratio are derived. The influence of design variables in the design equations on the frequency bandwidth is studied in detail. The structure can be applied to arbitrary port number, arbitrary terminal impedance and arbitrary power dividing ratio. The N-way Gysel power divider is simulated by ADS and HFSS. Four-way equal and unequal Gysel power dividers are designed, fabricated and measured at center frequency of 3.5 GHz, with dividing ratio 1:1:1:1 and 1:1.5:2:2.5, respectively. By comparing the theoretical, simulated and measured results, it is shown that the N-way Gysel power divider with arbitrary power dividing ratio has good performance and can be taken as the reference of analytical and engineering applications.

Key words: Gysel power divider, N-way, design equations, arbitrary power dividing ratio, arbitrary terminal impedance

中图分类号: