英语原文共 4 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
5路集总元件威尔金森功率分配器
Alicja .RĞuuml;, Alberto Di Maria, Markus Limbach, Ralf Horn, Andreas Reigber
Microwaves and Radar InstituteGerman Aerospace Center (DLR)Oberpfaffenhofen, GermanyAlicja.Kosc@dlr.de
摘要 本文提出了一种对称结构的设计方法五路输出不等集总元件威尔金森功分器，端口操作在中心频率MHz，将用于机载DLR F-SAR系统[1]的研究。基于理论分析与仿真分析相结合，根据电气系统规范开发比如高功率的目的得出了合适的设计方案。另一方面，机械布局是机载SAR系统的一个重要方面，因此它是非常重要的是要实现非常紧凑，成本效益和轻重量的设计。第一个内部制造的原型被设置并对实测参数进行了分析，两者吻合较好很好地确定了机电设计目标设计方案的有效性振型分频器，低频分频器；机载特别行政区；大功率应用程序；多频偏振；成本效率轻；重量轻；设计紧凑。
一 介绍
威尔金森功率分配器已在世界范围内得到广泛应用许多雷达应用由于它的能力，同时匹配所有端口，并在端口之间提供更好的隔离输出。但是通常的方法是构造这种微带技术中的功率分配器使其不适用用于低频应用的尺寸为结构变得不可接受的大使用另一个问题这种技术的实现是不相等的分功率比，要求高的特性阻抗水平，因此一个非常薄的微条纹线(关于衬底)必须被实现。这是，无论如何限制制造业。因此，所提出的设计取代了微带四分之一波长传输线与集总传输线[2]。这个解决方案显著减少总大小，并允许设置任何不同的权力除法比仅通过改变集总元素而不改变需要修改微带设计。
本文介绍了一种不等分频器开发了一种馈电1x5子阵的p波段天线频率范围从410兆赫到460兆赫，并有一个输入最大功率0.8 kW。天线阵列是DLR的一部分机载合成孔径雷达系统(F-SAR)和is安装在飞机机身底部的。它由7个元素组成在X、C、S、L和P频段工作的天线阵列。使用这些数组的一个巨大好处是同时把收集到的不同的信息结合起来频带同时具有相同的分辨率细胞。由于渗透深度与频率有关电磁波的吸收和反射行为。我们的环境给出了不同的信息，这是可以的用于地球科学或生物质的应用。例如x波段域中的短波长
于定形信息包植被高度。雷达长波辐例子与波段穿深入一因此对体的调是很重要植被覆盖冰川和海地形测以测土湿度偏振单干测量，x波和s波段线相互列交叉列”或同时列“沿轨排列以确定两反射接信之间的位差在“十轨迹”式下物高度地形地，因而数字地形模型，经过处理，[4]。“目标”形态是用来测量水流速度、地形的(山体滑坡、冰川)交通工具。
二 理论分析
提出的结构结合了经典微带集总元件威尔金森功率分配器的设计技术。设计理论如下部分。
微带威尔金森功率分配器等功率威尔金森分压器(如图1所示)可以用于将输入信号分割成两个相等的信号振幅和相位或将两个信号合并成一个信号反方向)[6]。最简单的形式由两个部分组成四分之一波长的传输线和一个电阻，也就是在输出端口之间连接。
图1一种等微带威尔金森功分器
特征传输线阻抗。四分之一波长传输的长度整体式威尔金森功率分配器
为了创造一个集总元素威尔金森的权力分频器是微带四分之一波长的传输线用集总元件等效电路代替。与范化特征传输线阻抗。四分之一波长传输的长度,取决于相对介电常数。,真空电磁波的频率f0:
B整体式威尔金森功率分配器
为了创造一个集总元素威尔金森的权力分频器是微带四分之一波长的传输线用集总元件等效电路代替。一个人可以这一个路定通或低配置具有类似性能的[7]。在提出设计一个lumped-elements传输线在“ʌ”低以L为电感，C为电导率选择构型容量单元(图2)
图2四分之一小波光传输的集中元模型线
对传输线theta;=90°的电感和电容参数取决于特性阻抗和频率。计算为:
单级集总单元不等的一种紧凑方案威尔金森功率分配器如图3[8]所示。为了满足成本效益准则，优化布局为使用尽可能少的组件。
图3集总元件单个单元的等效电路图威尔金森功率分配器
端口2的输出功率（P2）的比值和输出电源端口3（P3）被定义为：
各分量的值可以计算为:
三 电路结构与设计
为了达到紧凑设计的目的，RO3006基片与介电常数衡短四分之一波长长度之间的折衷以及波在基底中的衰减。内部制造样机如图4所示。第一部分(A)为等径威尔金森功率分配器，完全实现在微带传输线技术。功率分配器必须承受用于馈电的大功率所述子阵天线，并考虑到功率的限制所选用的集总元件是一种性价比高的解决方案。在第二节(B)、各输出端口的功率第一个除法器以1:2的比例分割。最后一节(C)由一个相等的威尔金森功率合成器组成微带技术和两个1:3集总元件威尔金森权力分规。实现了威尔金森的一种权力最后阶段(D)的组合器允许对称功率用奇数个输出端口进行除法。
图4制造的原型不等1 / 5威尔金森功率分频器。
利用式(1)和(2)求a的值微带等功率分配器可以计算。定义不相等的各个组件的值集总元件威尔金森功率分配器，式(5)-(9)。表I中提议的结构的所有值为总结了。功率分配比可以很容易地修改通过使用不同的电容值、电感值和在每个阶段都有阻力，从而做出了建议的设计适用于许多应用。
对于第一次调查有关的分频器性能和开发过程中的成本、使用高功率元件是没有必要的，但他们会在最后一个模块中实现。
四 仿真与测量结果
虽然第二节的方程提供了一个很好的集总单元参数的起始点，尤其对于单级功率分配器，这样的复杂设计需要进一步优化才能实现下面很少有代表性的结果。匹配和隔离特性如图5和图6所示，而传输特性如图7所示。如图5所示，端口1在工作频率范围(410 MHz - 460 MHz)。作为一个可以看出，测量结果与仿真结果非常吻合吗因此，可以进一步使用仿真工具发展和调查。之间的隔离输出端口2和3是低于-25dB，模拟和测量数据的输入反射系数，如图6所示端口2-4也满足系统需求。的端口4/6和端口3/5性能相同测量精度的限制。图7为端口2,3,4的传输特性。它的权力划分如下：
,中心频率的理论值约为0.4 dB。开发的重点不是获得相同的阶段移动输出端口。得到相同的相位是可能的输出通道，它与递增相关零件数量和使用长度的优化微带线。关于成本效益阶段将通过使用合适的电缆长度来进行校直无论如何都是需要的。
图5仿真结果与实测结果进行了比较匹配和隔离特性
图6测量了输出端口的匹配特性
图7 测量了原型模块的传输特性
五 结论
一个通用设计的功率分配器与5个输出端口提出了一种假设的对称功率分裂方法和介绍。集中元素在设计中的使用工艺大大减小了传统分频器的尺寸内建微带技术，使其适用于低频域。使用这种方法的下一个优点是技术是实现任何不同的不平等的可能性功率比，没有任何与制造有关的问题限制。这种功率分配器可用于高输入功率，由于第一部分内置微带技术，在a该方法使集总元件的功率限制不为a问题。下一步是执行和分析高功率并介绍了用该样机进行的测量就结果作进一步的发展。
参考文献
[1]R。角,。Nottensteiner,。瑞格伯，J.菲舍尔和R.谢伯，“SAR -
DLR的新型多频偏振机载SAR”，IGARSS 2009
设计LC威尔金森电源
射频设计2002年8月
[3] M. Rodroguez -Cossola, S.V. Baumgartner, G. Krieger and A. Moreira，
“双基地TerraSAR-X/F-SAR空间-硼-机载SAR实验:
描述，数据处理，和结果'，Proceedings EUSAR，
菲德,德国,2008年
[4] R. Scheiber, P。普拉茨，M.南尼尼，K. a.c.德马塞多，C.安德斯，J。
机载SAR干涉测量技术的进展
“DLR”实验合成孔径雷达系统，第四届欧洲会议正在进行中
雷达会议，EuRAD, 2007
[5]S.V.“F-SAR GMTI处理器的概念
《交通监控应用》，美国国税局，2009年
波扎尔，“微波工程”，第二版。
[7]I.J.“射频与微波电路的集总元件”，国立台湾科技大学硕士论文
2003年6月1日
[8]Y。吴和Y。刘，“非等积块威尔金森功率分配器的闭式设计方法”微波与光学技术
信/卷。51号，2009年5月5日。
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[19165]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
