طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک تقسیم‌کننده توان ویلکینسون فشرده شش‌خروجی با استفاده از خطوط مرکب
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترمسعود حیدری 1 , سعید روشنی 2 *
1 - دانشگاه آزاد اسلامي واحد کرمانشاه
2 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه
کلید واژه: ایزولاسیونخطوط مرکبمقسم توانویلکینسون,
چکیده مقاله :
در این مقاله یک ساختار مقسم توان ویلکینسون فشرده با بهره‌گیری از عناصر پسیو طراحی، شبیه‌سازی و ساخته شده است. ساختار پیشنهادی از یک مقسم توان با دو دهانه خروجی و دو مقسم توان که هر یک دارای سه خروجی برای تقسیم توان می‌باشند تشکیل شده است. تقسیم‌کننده‌های استفاده‌شده در این طرح از نوع ویلکینسون و متقارن هستند، از این مدار می‌توان برای تقسیم توان بین شش خروجی به صورت متقارن با تلفات کم بهره برد. در طرح پیشنهادی به جای استفاده از خطوط الکتریکی 4/λ از خطوط مرکب استفاده شده، همچنین برای ایزولاسیون بین خروجی‌های مقسمی که دارای دو دهانه برای تقسیم توان است از یک مقاومت و خازن استفاده شده، که این امر باعث کاهش ابعاد و همچنین کاهش مجموع طول الکتریکی خطوط و بهبود ایزولاسیون شده است. مدار طراحی شده در فرکانس کاری ۵/۱ گیگاهرتز شبیه‌سازی و اندازه‌گیری شده که نتایج تحلیل مدار در این مقاله قرار داده شده است.
In this paper a novel compact 6-way Wilkinson power divider coupler (WPD) using composite lines is proposed, simulated and fabricated. The proposed structure consists of a 2-way divider and two 3-way dividers. The applied dividers have equal division ratios. In the proposed structure long quadrature wavelength lines are replaced with small composite lines, which results in size reduction and harmonics suppression. Moreover for improved output ports isolations a resistor and a capacitor are used together. The designed device correctly works on 5.1 GHz
[1] E. J. Wilkinson, "An N-way hybrid power divider," IRE Trans. on Microwave Theory and Techniques, vol. 8, no. 1, pp. 116-118, Jan. 1960.
[2] G. Zhang, J. Wang, L. Zhu, and W. Wu, "Dual-band filtering power divider with high selectivity and good isolation," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 10, pp. 774-776, Oct. 2016.
[3] T. Zhang, X. Wang, and W. Che, "A varactor based frequency-tunable power divider with unequal power dividing ratio," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 8, pp. 589-591, Aug. 2016.
[4] W. Choe and J. Jeong, "N-way unequal wilkinson power divider with physical output port separation," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 4, pp. 243-245, Apr. 2016.
[5] Y. Wu and Y. Liu, "Compact 3-11 GHz UWB planar unequal power divider using two-section asymmetric coupled transmission lines and non-uniform microstrip," Electronics Letters, vol. 49, no. 16, pp. 1002-1003, 1 Aug.. 2013.
[6] W. C. Ip and K. K. M. Cheng, "A novel unequal power divider design with dual-harmonic rejection and simple structure," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 21, no. 4, pp. 182-184, Apr. 2011.
[7] Z. X. Du, et al., "Unequal wilkinson power divider with reduced arm length for size miniaturization," IEEE Trans. on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 6, no. 2, pp. 282-289, Feb. 2016.
[8] D. Maurin and K. Wu, "A compact 1.7-2.1 GHz three-way power combiner using microstrip technology with better than 93.8% combining efficiency," IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 6, no. 2, p. 106, Feb. 1996.
[9] T. Zhang and W. Che, "A four-way compact unequal power divider with arbitrary power ratio," in Proc. IEEE Int. Conf. on Computational Electromagnetics, ICCEM'16, pp. 124-126, Guangzhou, China, 23-25 Feb. 2016.
[10] T. Zhang, W. Che, H. Chen, and W. Feng, "A compact four-way dual-band power divider using lumped elements," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 25, no. 2, pp. 94-96, Feb. 2015.
[11] N. Gao, G. Wu, and Q. Tang, "Design of a novel compact dual-band wilkinson power divider with wide frequency ratio," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 24, no. 2, pp. 81-83, Feb. 2014.