论文摘要
近年来,现代无线通信的快速发展以及频率资源日趋紧张的趋势对通信系统出了多频段通信的要求,各种各样的多频器件的研究备受关注。作为微波和毫米波通信系统中的一个重要元件,功分器已经被广泛应用。因此多频功分器的设计有很重要的实际应用意义。多频功分器的研究对于减小系统体积和节约系统成本具有重要意义。本研究课题致力于平面多频功分器设计技术的研究,展开了如下研究工作:首先介绍了多频通信系统发展趋势的相关背景,并且对最新的多频功分器研究情况做了概述。接着简要分析了传统的Wilkinson功分器和改进型的Gysel功分器,同时讨论了功分器的性能参数。这为后续工作提供了相应的理论基础。再者基于用双频阻抗变换器代替单频功分器中的λ/4传输线的方法,提出并分析了三种不同的双频功分器:(1)基于平行耦合线双频阻抗变换器的双频功分器(2)利用L型双频阻抗变换器的双频功分器(3)利用T型双频阻抗变换器的双频功分器另外,所有的功分器都经过仿真、制作和实测。仿真与实测的散射参数吻合的很好,从而验证该设计方法。最后,基于等效导纳的理论,提出了一种阻抗变换器,该阻抗变换器能够在三个可控的频率处将Wilkinson功分器的等效导纳匹配到端口阻抗。通过将该阻抗变换器连接到功分器的每个端口,便能实现功分器三频工作的性能。此外,如果能够找到一种多频阻抗变换器,则该方法便可推广到多频功分器的设计中。