X波段半圆形不等相位功分器设计

摘 要：本文采用微带电路实现了X波段功分器，该功分器为半圆形，一分十六，不等相位。经设计得到其在整个X波段，驻波在1.3以下，输出口相位仿真与设计一致。

关键词：X波段；功分器；不等相位

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

根據项目需求，我们设计研制了应用于电子对抗系统的X波段半圆形不等相位功分器。其输入采用SMA连接器，输出采用SMP连接器，应用频率为8GHz-12GHz，采用半圆形结构，每路输出相位不同。在设计过程中，我们重点对半圆形和不等相位进行了综合考虑，在有限的空间内达到了指标要求。

1 功分器结构

功分器结构如下图1所示，其介质板采用厚度0.254mm，衬铝厚1mm的RT5880，相对介电常数2.2，铜箔厚18um，在其上面蚀刻电路，整体焊接到直径为74mm的盒体地板上。

盒体根据实际要求加直径分别为2.5mm、3mm、4mm和4.5mm的四种圆形隔栅。

2 设计与仿真

采用最常用的Wilkison功分器来实现等分情况，为了加宽工作频带，我们采用了两节的功分器结构。再根据每路不同的输出相位值，确定各节匹配线段长度。在设计了功分器的各项参数后，借助高频仿真软件HFSS17.0对功分器进行了仿真分析与优化设计。在设计中，每个节的线段长度要单独计算，由于盒体高度限制，在仿真时要将圆形栅格综合考虑仿真设计。优化过程中发现，微带电路线段长度旋转成弧形与正常情况下设计相位有明显差异。通过进一步优化，得到了较为满意的仿真结果。图2为总口驻波仿真曲线，图3为分口驻波仿真曲线，图4为端口幅度仿真曲线，图5为端口相位仿真曲线，表1为需要的相位与仿真得到的相位对应表。由仿真结果可以得出，在X波段驻波在1.3以下，输出口幅度和相位均达到项目实用要求。

3 结束语

本文设计的X波段半圆形不等相位功分器的主要特点是尺寸小，结构紧凑。通过对功分器的仿真分析可以得出整个X波段驻波小于1.3，端口幅度相位满足系统指标要求。该功分器端口输出不同相位，为系统实现天线扫描减少了有源设备，结构较简单，便于集成，对后续馈线网络设计提供了很好的借鉴作用。

参考文献：

[1]清华大学“微带电路”编写组.微带电路[M].北京：人民邮电出版社，1976.

[2]王子宇，张肇仪，徐承和等译.射频电路设计——理论与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

作者简介：官伟女（1979-），黑龙江大庆人，硕士，高级工程师，主要研究方向：天线与微波工程系统设计。endprint