Введение, чтобы равняться и неравное разделение разделитель степени Уилкинсона

Этот пример показывает вам, как спроектировать, анализировать, и сравнить равный и неравный разделитель Уилкинсона.

Разделитель степени Уилкинсона является устройством, которое является соответствующим во всех портах. Этот разделитель без потерь, когда взволновано входным портом, и выходные порты изолируются. Можно также сделать этот разделитель, чтобы выполнить произвольное деление степени, которое является неравным разделителем Уилкинсона.

Равное разделение Уилкинсон с прямоугольной формой

Используйте wilkinsonSplitter объект создать равное разделение разделитель Уилкинсона. Для этого случая ссылочный импеданс составляет 50 Ом. Линии разделения имеют импеданс 70,7 Ом, и Резистор Изоляции между этими двумя выходными портами составляет 100 Ом. Линии разделения имеют ту же ширину и имеют длину, равную длине волны четверти. Линии порта имеют импеданс 50 Ом.

splitter = wilkinsonSplitter;
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitter element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Свойство Shape на wilkinson разделителе используется, чтобы создать геометрию с прямоугольными поворотами или круговыми звонками. Свойство формы по умолчанию является Прямоугольным, который создает линии разделения с прямоугольными поворотами.

Используйте sparameters функция, чтобы вычислить S-параметры и построить его с помощью rfplot функция.

spar = sparameters(splitter,linspace(1e9,5e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11-25 дБ на уровне 1,8 ГГц. S21 и S31 перекрывают друг друга со значением-3.1 дБ. Это перекрытие указывает на равное деление степени к выходным портам. Изоляция также выше, чем-25 дБ на уровне 1,8 ГГц. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 выше, чем-25 дБ на уровне 1,8 ГГц.

Используйте design метод, чтобы спроектировать разделитель Уилкинсона на уровне 2 ГГц и визуализировать его.

splitter = design(splitter,2e9);
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitter element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Вычислите и постройте S-параметры разделителя на 2 ГГц.

spar = sparameters(splitter,linspace(1e9,3e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11-30 дБ близко к частоте проекта 2 ГГц. S21 и S31 перекрывают друг друга указывающего на равное деление степени к выходным портам. Изоляция также выше, чем-30 дБ на частоте проекта. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 выше, чем-20 дБ на частоте проекта.

Используйте current функционируйте, чтобы построить распределение тока на поверхности разделителя степени Уилкинсона.

figure;
current(splitter,2e9);

Figure contains an axes object. The axes object with title Current distribution contains 4 objects of type patch.

Равное Разделение wilkinson с Круговой Формой

Используйте свойство Shape Уилкинсона изменить форму разделителя в Проспект.

splitter.Shape = 'Circular';
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitter element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Для ссылочного импеданса 50 Ом вход PortLine и два выхода PortLines имеют импедансы 50 Ом. И SplitLines имеют ту же ширину и тот же импеданс 70,7 Ом. Сопротивление между этими двумя линиями представлено загрузкой на 100 Ом. Поскольку свойство Shape является Круговым, SplitLines создаются с помощью кольцевого звонка.

Вычислите и постройте S-параметры разделителя.

spar = sparameters(splitter,linspace(1e9,5e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11-25 дБ на уровне 2 ГГц. S21 и S31 перекрывают друг друга со значением-3.1 дБ на резонансной частоте. Это указывает на равное деление степени к выходным портам. Изоляция также лучше, чем-25 дБ в 1,8 ГГц. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 выше, чем-25 дБ на уровне 1,8 ГГц.

Спроектируйте разделитель Уилкинсона на уровне 4 ГГц.

splitter = design(splitter,4e9);
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitter element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Вычислите и постройте S-параметры.

spar = sparameters(splitter,linspace(3e9,5e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11-20 дБ близко к частоте проекта 4 ГГц. S21 и S31 перекрываются друг на друге указывающем на равное деление степени к выходным портам. Изоляция также лучше, чем-20 дБ в частоте проекта. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 составляет-20 дБ на частоте проекта.

Вычислите и постройте распределение тока на поверхности разделителя.

figure;
current(splitter,4e9);

Figure contains an axes object. The axes object with title Current distribution contains 4 objects of type patch.

Проект и Анализ Неравного Разделения wilkinson Разделитель Степени

Неравный разделитель Уилкинсона делит степень неравноценно к выходным портам. Из-за неравного деления импеданс и рук разделителя степени и ширины линий разделения отличается. Еще две микрополосковых линии используются, чтобы совпадать с линиями разделения к ссылочному импедансу. И SplitLine и MatchLine являются длиной волны четверти долго.

Используйте объект wilkinsonSplitterUnequal создать разделитель Уилкинсона и использовать функцию показа, чтобы визуализировать его.

splitter = wilkinsonSplitterUnequal;
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitterUnequal element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Спроектируйте разделитель Уилкинсона на уровне 2 ГГц и задайте отношение степени между портами как 2.

splitter = design(splitter,2e9,'PowerRatio',2);
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitterUnequal element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Вычислите и постройте S-параметры.

spar = sparameters(splitter,linspace(1e9,3e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11 выше, чем-30 дБ близко к частоте проекта 2 ГГц. Значение S21 близко к ожидаемому значению-1.76 дБ, и значение S31 близко к ожидаемому значению-4.77 дБ. Эти значения указывают на неравное деление к выходным портам. Изоляция также выше, чем-30 дБ на частоте проекта. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 лучше, чем-20 дБ в частоте проекта.

Вычислите и постройте распределение тока на поверхности разделителя степени Уилкинсона.

figure;
current(splitter,2e9);

Figure contains an axes object. The axes object with title Current distribution contains 4 objects of type patch.

Измените PowerRatio в 4 в методе разработки.

splitter = design(splitter,2.5e9,'PowerRatio',4);
figure;
show(splitter);

Figure contains an axes object. The axes object with title wilkinsonSplitterUnequal element contains 8 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, Teflon, load.

Компьютер и график S-параметры.

spar = sparameters(splitter,linspace(1e9,4e9,31));
figure;
rfplot(spar);

Figure contains an axes object. The axes object contains 9 objects of type line. These objects represent dB(S_{11}), dB(S_{21}), dB(S_{31}), dB(S_{12}), dB(S_{22}), dB(S_{32}), dB(S_{13}), dB(S_{23}), dB(S_{33}).

Результат показывает значение S11 выше, чем-30 дБ близко к частоте проекта 2,5 ГГц. Значение S21 близко к ожидаемому значению-0.97 дБ, и значение S31 близко к ожидаемому значению-6.99 дБ. Эти значения указывают на неравное деление к выходным портам с отношением степени 4. Изоляция также выше, чем-20 дБ на частоте проекта. Выходные порты являются соответствующими по целому симулированному частотному диапазону и S22, и значение S33 лучше, чем-15 дБ в частоте проекта.

Вычислите и постройте распределение тока на поверхности разделителя степени Уилкинсона.

figure;
current(splitter,2.5e9);

Figure contains an axes object. The axes object with title Current distribution contains 4 objects of type patch.