Курсовая работа: Разработка делителя мощности на микрополосковой линии

а б

Рис. 1

Простейшим делителем мощности является разветвление линии передачи. Разветвление может быть последовательным и параллельным (рис.1).

При последовательном разветвлении (рис.1а) входное сопротивление в точке соединения линий будет определяться суммой волновых сопротивлений выходных плеч делителя:

(1.1)

Здесь — волновое сопротивление входного плеча (обозначим его ); -сопротивления выходных плеч. На практике удобнее пользоваться нормированными сопротивлениями. Входное нормированное сопротивление делителя:

(1.2)

Условием согласования делителя с входной линией передачи будет

(1.3)

Доля мощности, отводимая в i -e плечо, пропорциональна . и, соответственно, коэффициент передачи в i -e плечо будет

(1.4)

Обычно все выходные плечи делителя приводятся к одному волновому сопротивлению , для чего в плечи делителя включаются трансформаторы волновых сопротивлений. Для четвертьволнового трансформатора в i -м плече можно записать:

(1.5)

где - волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора (рис.2 а). Для согласованного по входу делителя мощности с одинаковым сопротивлением выходных плеч из (1.2) и (1.5) получим:

(1.6)

При параллельном разветвлении линий передачи (рис. 1 б) справедливы соотношения (1.1)- (1.6), записанные для проводимостей, т.е. входная проводимость делителя:

(1.7)

Нормированное входное сопротивление:

(1.8)

Делитель, согласованный по входу и приведенный к одному волновому сопротивлению , будет:

(1.9)

Трансформаторы сопротивлений обычно подключаются непосредственно к точке разветвления линии, но возможно подключение трансформатора к отрезку линии , произвольной длины .

Расчет согласованного по входу делителя параллельного и последовательного типов с помощью формул (1.1), (1.6), (1.7) и (1.9) сводится к следующему. По заданному волновому сопротивлению тракта и требуемому распределению сигнала по выходам определяют волновые сопротивления плеч , где - коэффициенты деления для i -го плеча.

Для последовательного разветвления , для параллельного , а волновое сопротивление трансформатора i -го плеча определяется из (1.5).

Практическая реализация разветвления линий в одной точке при n>5 затруднена, так как соединение большого числа линий в одной точке образует неоднородность, которая приводит к искажению всех параметров устройства.

Выбор материала

Учитывая требования данных в задании выберем материал. Как правило, диэлектрический материал следует выбирать с минимальным значением тангенса угла диэлектрических потерь, большой стабильностью относительной диэлектрической проницаемости и линейных размеров, так как реальные параметры устройств без их учета будут значительно отличатся от расчетных данных.

Выбираем материал листы из фторопласта – 4 фольгированные с относительной диэлектрической проницаемостью .