双频微带Wilkinson功分器设计：高隔离度与宽频性能

本文主要探讨了新型双频Wilkinson微带功分器的设计与实现，针对传统的单频Wilkinson功率分配器在匹配任意频率纯电阻负载时可能存在不足，研究人员利用了双节传输线的双频阻抗变换特性，这一特性允许功分器在两个不同频率点上实现理想阻抗匹配。设计的关键在于在每个输出端口并联开路微带短路（open-circuit stub），这种结构有助于提高隔离度，减少信号间的相互干扰。 设计过程中，作者采用了奇偶模分析（even-odd mode analysis）方法，这是一种有效计算微带电路电磁特性的理论工具。通过这种方法，他们得到了双频Wilkinson微带功分器的精确解析设计公式，这些公式考虑了频率响应和电路性能的关键因素，如传输衰减、回波损耗以及隔离度。 具体来说，设计出的双频功分器在2.0GHz和4.2GHz的工作频率下表现出优异的性能。测试结果显示，当信号通过功分器时，传输衰减在两个工作频率附近分别保持在3.5dB和3.8dB的低水平，显示出良好的能量分配效率。同时，各端口的回波损耗在1.9-2.1GHz和4.1-4.3GHz的宽频段内都大于15dB，这意味着信号反射极小，信号完整性得以保证。隔离度也达到了较高的标准，进一步增强了各分支信号的独立性。 这项研究不仅扩展了Wilkinson微带功分器的应用范围，还提高了其在多频应用中的性能，对于无线通信系统、射频电路设计等领域具有重要的实际价值。此外，文中提供的奇偶模分析方法也为设计其他复杂的微带电路提供了宝贵的理论支持。