射频电路理论与技术-Lectrue 5(奇偶模).ppt

正交混合网络的奇偶模分析 归一化形式的分支线耦合器，线上的值用Z0归一化，假定在端口1输入单位幅值的波 正交混合网络的奇偶模分析 偶模激励 奇模激励 正交混合网络的奇偶模分析 正交混合网络的奇偶模分析 分支线耦合器每个端口处的出射波为 为二端口网络的奇模与偶模反射系数与传输系数 正交混合网络的奇偶模分析 偶模情况下的 和 可以通过将电路中的ABCD矩阵相乘得到 三个相乘矩阵分别表示并联开路短截线、传输线、并联开路短截线的ABCD参数矩阵。将其转换到与反射系数和传输系数等效的S参数，可得： 正交混合网络的奇偶模分析 奇模情况，通过类似分析，可以得到 反射系数和传输系数为 将奇偶模的反射与传输系数代入出射波振幅表达式得 正交混合网络的奇偶模分析 端口1匹配 半功率，端口1到2，且有-900相移 半功率，端口1到3，且有-1800相移 无功率传到端口4 这些数值与前面网络的S参数矩阵的第一行一致，其余参数可通过交换位置得到 3. 的求解要依靠经验公式，当然有必要采用数值计算。 只需注意到 ——是属于单线微带的。且 耦合微带分析 4. 是空气一侧的奇模边缘电容。 其中 5. 是介质片一侧的奇模电容 耦合微带分析 6. 微带分析? 已知 求解 为方便起见，采用 ， 耦合微带分析 (表示填充介质情况)和 (表示填充空气情况) 其中，G ——表示与电容有关的几何因子。这里，特别需要说明的是 和 即偶模 等效介电常数和奇模等效介电常数不仅与介质填充有关，而且还与模式有关。很明显可知 耦合微带分析 根据偶模阻抗和奇模阻抗定义 最后得到 耦合微带分析 计算框图如下 已知 分两种情况 根据 计算单线微带 和 耦合微带分析 计算 计算 得到 耦合微带分析框图 耦合微带分析 耦合微带的综合是一个比较困难的课题，不采用计算机，很难达到预定的精度，其问题的提法是 耦合微带综合 先写出由Akhtarzad建议的初值 耦合微带综合 然后采用Optimization方法与分析方法所得的 加以比较，具体见图所示。 表示 对应的单线微带 , 表示 对应的单线微带 , 耦合微带综合 已知 给出 的初值 由分析方法给出 比较 Optimizition output 耦合微带综合 前面已讨论过奇偶模的Y矩阵变换理论，这里再进一步研究奇偶模的［Ａ］矩阵变换 奇偶模的网络理论 双口网络的［Ａ］矩阵 现在，把［Ａ］推广到2N端口网络 奇偶模的网络理论 2N端口网络的［Ａ］矩阵 奇偶模的网络理论 可见 其中 奇偶模的网络理论 耦合微带的[A] 矩阵变换 奇偶模的网络理论 非常明显，变换进行到上式，耦合 (Coupling)问题转化为去耦 (Decouplin)问题，也可联合写成 奇偶模的网络理论 其中 奇偶模的网络理论 再由奇偶模变回到端口3和端口4 奇偶模的网络理论 其中 那么，最后可以得到 奇偶模的网络理论 上式表示耦合微带的矩阵［Ａ］变换 奇偶模的网络理论 耦合微带与耦合带线最大的不同是微带的不均匀介质特点。 奇偶模的网络理论 奇偶模的网络理论 因此，在这种情况下奇偶模的分解不仅是形式上，而且是实质上，换句话说，在耦合微带中确实存在两种传播速度不同的波——奇模和偶模(分别对 应 和 )。 在实际器件上，如何使奇偶模 是一个十分重要的问题，当 时，矩阵［Ａ］又会退化成 奇偶模的网络理论 适合耦合带线情况 奇偶模的网络理论 Wilkinson功分器的奇偶模分析 考虑功率等分情况，为简单起见，用特性阻抗Z0归一化所有阻抗，并在输出端口接电压源。 定义电路激励的两个分离模式：偶模Vg2=Vg3=2V0 奇模Vg2-Vg3=2V0。有效激励是Vg2=4V0，Vg3=0 四分之一波长归一化特性阻抗Z，并联电阻归一化值为r,对于功率等分情况， r=2 Wilkinson功分器的奇偶模分析 偶模激励：Vg2=Vg3=2