功分器公式，什么是功分器(功分器原理详解)

很多朋友对功分器公式，什么是功分器(功分器原理详解)不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

一、什么是功率分配器？功率分配器的全称是power divider。它是一种将一路输入信号的能量分成两路或输出相等或不相等能量的器件。也可以将多路信号的能量合并到一路，也可以称为合路器。功率分配器的输出端口之间应确保一定程度的隔离。根据输出，功分器通常分为两部分(一个输入两个输出)和一部分三部分(一个输入三个输出)。

功分器的主要技术参数包括功率损耗(包括插入损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比、功率分配端口间的隔离度、幅度平衡、相位平衡、功率容量和频带宽度等。

1、功分器分为两类：(1)无源功分器，其特点是工作稳定，结构简单，基本无噪音；其主要缺点是接入损耗太大。(2)有源功分器由放大器组成。它的主要特点是：增益大，隔离度高，而它的主要缺点是噪声大，结构相对复杂，工作稳定性相对较差。功率分配器的输出端口具有两个工作点、三个工作点、四个工作点、六个工作点、八个工作点和十二个工作点。

2、几种常见的微带功分器分析比较如下：1)微带支线定向耦合器。

微带支线定向耦合器的结构如图1所示，由两个平行的导带组成，通过两个分支导带实现耦合，分支导带的长度和间隔均为线性波长的四分之一。理想情况下，端口1的输入没有反射，输入功率从端口2、3输出，端口4没有输出，即端口1、4相互隔离。

从微波理论中的奇偶模分析法可以计算出，分支导带的特性阻抗与输入输出线的特性阻抗相同，而平行导带的特性阻抗是输入输出线的1/2，S12和S13之间存在/2的相位差。微带分支桥主要用作微带平衡混频器。因为端口1和4相互隔离，所以本地振荡器和信号不会相互影响。同时，由于微带线的平面特性，混频晶体很容易连接到端口，电路结构简单紧凑。

图1微带支线定向耦合器2)、威尔金森功分器

威尔金森功分器的结构如图2所示，其输入线和输出线的特性阻抗均为。对于功率共享，输入和输出端口之间的分支线路的特性阻抗为=，线路长度为线路波长的四分之一，分支线路的末端跨接一个电阻r，阻值为2。根据微波理论可以证明：当这个功分器的2、3端口接一个匹配负载时，一个端口的输入没有反射，反之亦然2、3端口。端口1的电源输入被平均分配到端口2和3，端口2、3相互隔离。

威尔金森功率分配器3和双线分配器2的结构如图3所示。它的结构非常简单，可以根据给定的输入阻抗灵活调整支线的特性阻抗，达到良好的匹配，因此在天线馈电网络的设计中得到了广泛的应用，但其缺点是输出端之间没有良好的隔离。图3双线分配器将上述功率分配器的性能比较如下：

二、功分器原理详解功分器为三端口电路结构。如图所示，其输出端口之间的相移为零。这种三端口器件是可逆的，它可以以功率分配和功率组合的形式应用。其信号输入端的输入功率为P1，而另外两个输出端的输出功率分别为P2和P3。理论上，根据能量守恒定律，P1=P2P3。

如果P2=P3，三端口网络功率之间的关系用毫瓦分贝(dBm)表示，可以写成：P2(dBm)=P3(dBm)=Pin(dBm)-3dB。当然，P2不一定等于P3，但等效的情况在实际电路中最常用。因此，功分器大致可以分为两种：等分型(P2=P3)和比例型。设计原理描述如下：下图是微带三端口功分器的原理图，它是在微带T型接头的基础上发展起来的，结构简单。

信号从端口“1”输入(连接传输线的特性阻抗为Z0)，通过特性阻抗分别为Z02和Z03的两条分支微带线从端口“2”和“3”输出，负载电阻分别为R2和R3。两个分支之间没有耦合，它们在中心频率处的电长度为=pi/2。

功率分配器应满足以下条件：端口“2”和端口“3”的输出功率比可以是任意指定值；输入端口“1”无反射；端口“2”和端口“3”的输出电压幅度和相位相等。从这些条件可以确定Z02、Z03、R2和R3的值。由于端口“2”和“3”，输出功率和输出电压之间的关系如下：

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