一种新型反相输出功分器设计
电子技术应用
刘帅
中国西南电子技术研究所
摘要： 提出了一种新型的两路等幅反相输出功分器。该功分器设计的基本原理是基于传统的威尔金森结构，通过改变两路输出传输路径上的传输线长度，并在两输出端口间的隔离电阻一端引入一段额外的传输线，使得该结构在一定带宽内获得等幅反相输出及良好的隔离效果。另外，利用奇偶模电压分析法，对该结构的具体参数进行了详细的推导。最后，采用平面微带线结构对该设计方法进行了验证，实测该功分器中心频率为3.8 GHz，1 dB相对带宽为31%，带内回波优于-15 dB，隔离度优于20 dB。
中圖分類號：TN61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245487
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
中文引用格式： 劉帥. 一種新型反相輸出功分器設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(3)：81-84.
英文引用格式： Liu Shuai. Design of a novel out-of-phase power divider[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(3)：81-84.
Design of a novel out-of-phase power divider
Liu Shuai
Southwest China Institute of Electronic Technology
Abstract： A novel two-way out-of-phase power divider（PD）is proposed in this paper. The design principle is similar to conventional Wilkinson structure. By setting the length of the two-output transmission lines properly and introducing an extra line at one end of the isolator, the power divider obtains equal divide, out-of-phase, and good isolation in the passband. Besides, the parameters of the structure are deduced in detail using even-odd mode analysis method. Finally, a power divider, centered at 3.8 GHz，is fabricated to demonstrate the principle by planar microstrip line. It is observed from the measurement that the PD has 1 dB fractional bandwidths of 31%, better than -15 dB return loss and 20 dB isolation, respectively.
Key words : power divider；Wilkinson；equal divide and out-of-phase；even-odd mode
引言
功率分配器（下文簡稱功分器）廣泛應(yīng)用于各類微波電路中，如功率合成電路[1]、陣列天線[2-3]等。對于傳統(tǒng)的Wilkinson功分器，各個輸出端口之間一般設(shè)計為等幅同相，在此基礎(chǔ)上業(yè)界針對該類電路提出了多種不同的研究思路及設(shè)計方法,如多節(jié)Wilkinson寬帶功分器[4]、雙工-功分器一體集成[5]、同相不等分功分器[6]、諧波抑制功分器[7]等。而在一些特定的電路中，通常需要改變輸出端口之間的相位。等幅異相功分器在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，如在正交接收機(jī)中，要求兩路本振輸入信號相差為90°[8]；為抑制共模信號，平衡到非平衡功分器也得到廣泛研究[9]。另外，在一些平衡電路中，如推挽式放大器及平衡混頻器，反相輸出功分器也是其中的關(guān)鍵電路[10-14]。
本文提出了一種新的等幅反相輸出功分器，通過改變傳統(tǒng)Wilkinson兩輸出臂傳輸線電長度，并在隔離電阻一端引入一端匹配線，可以實現(xiàn)兩路信號的等幅反相輸出，并提供良好的隔離效果。通過理論推導(dǎo)，確立了各段傳輸線的參數(shù)，并通過實例驗證了該設(shè)計方法的可行性。
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作者信息：
劉帥
（中國西南電子技術(shù)研究所，四川 成都 610036）
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