033_Splitter之十二：无隔离宽带功分器另类拓扑探索

无隔离宽带功分器设计的新型拓扑研究与优化

在通信领域，宽带无隔离功分器的需求日益增长。鉴于其在高频率下改善功率分配均匀性和增强系统可靠性的重要性，本文聚焦于无隔离宽带功分器的一种优化设计，特别关注其拓扑结构，以解决例如加工难度和功率分配纹波等问题。原始设计在上文的基础上升级改良，通过简化结构要素和优化工作参数，实现了从细长3.358mil线宽微带线的处理，向易于加工的18.309mil线宽的转变。与此同时，该设计成功地将功率分配纹波从+/0.5dB优化至+/0.1dB，显著提高了系统性能。

拓扑结构的创新




本研究在之前的方案基础上进行了调整，采纳了一个更适合常规模块制造布局的构型，其主要优势包括：

1. 用地节约：简化结构降低了单节阻抗变换器的复杂性，仅需一个50欧姆到25欧姆的阻抗变换器，减少了整个布局的物理尺寸，提高了检测和维护的便利性。

2. 工艺改进：将阻抗保持在50欧姆以内，采用更粗的微带线可以降低加工难度与成本，并优化了微带线的损耗性能，间接提升了系统功率容量。

3. 资源分配：合理分配资源，优化设计允许粗微带线的适当使用，同时帮助减少了材料成本，实现了成本效益与性能的平衡。

4. 电磁兼容性：专注于微带线与拓扑结构的集成，借助更成熟的电磁仿真工具，包括HFSS，实现对分布参数的详细考虑，进一步强化了设计的可靠性和稳定性。

发展趋势与创新点

针对先前设计中出现的功率分配比指标的纹波与3.358mil线宽高阻抗微带线难题，本研究提出了集成新型拓扑结构和优化方法的创新方案。具体步骤包括：

1. 理论基础：利用等比数列的原理，进一步探究四节或更多节阻抗之间的电压反射系数应符合的切比雪夫分布，以获得最优指标。

2. 实践验证：通过建立完整的电路模型和使用ADS软件的仿真平台进行理论验证。输出结果显示了功率分配比和回波损耗指标的显著改善，微带线最细宽度从参数规模缩减至易于加工的18.309mil。

设计优化与仿真

优化过程通过理论建模与仿真相结合，针对特定设计目标进行了系统调整。这一部分着重探讨了在保持结构简洁与成本效益的同时，对具体设计参数的设置进行优化。例如，通过设定目标函数和约束条件，使用优化算法直接求解相关方程组，计算机辅助计算更为高效和精确。优化后的设计实现在高带宽（接近19GHz）下的良好回波损耗指标，展现了较高的系统效率，且热点功耗均衡性指标的显著提高，使得设计在满足特定需求的同时，达到性能与效率的最优平衡。

武汉格发信息技术有限公司，格发许可优化管理系统可以帮你评估贵公司软件许可的真实需求，再低成本合规性管理软件许可,帮助贵司提高软件投资回报率，为软件采购、使用提供科学决策依据。支持的软件有: CAD,CAE,PDM,PLM,Catia,Ugnx, AutoCAD, Pro/E, Solidworks ,Hyperworks, Protel,CAXA,OpenWorks LandMark,MATLAB,Enovia,Winchill,TeamCenter,MathCAD,Ansys, Abaqus,ls-dyna, Fluent, MSC,Bentley,License,UG,ug,catia,Dassault Systèmes,AutoDesk,Altair,autocad,PTC,SolidWorks,Ansys,Siemens PLM Software,Paradigm,Mathworks,Borland,AVEVA,ESRI,hP,Solibri,Progman,Leica,Cadence,IBM,SIMULIA,Citrix,Sybase,Schlumberger,MSC Products...