ウィルキンソン電力分配器これは電力分配回路です。すべてのポートが一致すると、2 つの出力ポート間のアイソレーションを実現できます。ウィルキンソン電力分配器は任意の電力分割を実現するように設計できますが (例えば、Pozar [1] を参照)、この例では等分割 (3dB) の場合を検討します。FDTD を使用して、デバイスの散乱パラメータを取得します。
ウィルキンソン電力分配器アナログ設定
FDTD シミュレーション ファイル Wilkinson_ power_ divider では、構造グループ「trace and load」が使用されます。Wilkinson 電力分配器の物理的および電気的パラメータは fsp で構築され、設定されます。マイクロストリップ伝送線路は、比誘電率が 2.2 の厚さ 1.59 mm の基板上に配置された 2 次元完全導体 (PEC) 長方形プレートを使用してモデル化されます。各伝送線路セクションに必要な幅は、Pozar [1] の式 3.195 および 3.197 (microstrip 例の microstrip.lms スクリプト ファイルを参照) を使用して計算され、それぞれ 4.9 mm (Z0=50 オーム) および 2.804 mm (√ 2Z0=70.7 オーム) です。1/4 波長伝送線路は、リング状に形成された 2D ポリゴンを使用して構築されます。ポザール[1]の3.194はλg/4=55.5mmです。抵抗器は、R=100オームの材料を指定する2D長方形プレートを使用してモデル化されています。
ポートは入力および出力トレース上に配置され、0.5～1.5GHzの周波数範囲で伝送線路モードを注入し、機器の散乱パラメータを計算します。設定の詳細については、「ポート」ページを参照してください。以下に説明するように、ソースポートは手動で変更され、一度に1つのポートが動作します。
メッシュカバレッジ領域は、各トラックの長さと幅を解像するために各トラック上に配置されます。分岐トラックの曲がりと角度特性により、x方向とy方向のグリッドサイズが等しくなければなりません（dx=dy）。これは、座標軸に沿って配置されたフィードトラックと出力トラックには適用されません。分岐追跡に使用されるメッシュカバレッジ領域のコピーが、対称メッシュを維持するために出力トラックの右側に配置されます。
PML吸収境界条件は、z最小境界を除くシミュレーション領域全体を囲んでいます。z最小境界は、マイクロストリップ伝送線の接地面をシミュレートする金属境界条件として指定されています。
ウィルキンソン電力分配器 結果と分析
上の図は、アイソレーションおよび伝送シミュレーションに使用される散乱パラメータの周波数応答と、1GHzにおける電界分布を示しています。これらの数値は、シミュレーション完了後にスクリプトによって生成されます。なお、これらの結果は、シミュレーションファイルで指定されているメッシュよりも細かいメッシュを使用して軌跡上で取得できることに注意してください。
アナログウィルキンソン電力分配器入力ポート（S11=-40dB、f=1.0GHz）と出力ポート（S22=-32dB、f=1GHz）のマッチングが良好で、アイソレーションも良好（S32=-43dB、f=1GHz）であり、中心周波数は1.01GHzで、設計動作周波数1GHzの1%以内です。さらに、アナログ周波数帯域で10%未満の変化で3dBの等電力分割（f=1GHzでS31=-3dB）を確認しました。
Si Chuan Keenlion Microwave社は、0.5GHzから50GHzまでの周波数帯域をカバーする、狭帯域および広帯域構成の幅広い製品を取り揃えています。これらの製品は、50Ω伝送システムにおいて10～30ワットの入力電力に対応するように設計されています。マイクロストリップまたはストリップライン設計を採用し、最高の性能を発揮できるよう最適化されています。
お客様のご要望に応じてパワーディバイダーをカスタマイズすることも可能です。必要な仕様を入力するためのカスタマイズページ。
四川キーンライオンマイクロ波技術有限公司
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投稿日時：2022年12月6日
