Es handelt sich um einen 7-11-GHz-Streifenleitungs-Wilkinson-Leistungsteiler, eine übliche Mikrowellen-Signalverteiler-Konstruktion zur Maximierung der Isolierung zwischen den Ausgangsanschlüssen. Zu den wichtigsten Elementen eines 50-Ohm-Wilkinson-Teilers mit gleicher Teilung gehören Viertelwellen-Übertragungsleitungsabschnitte und ein 100-Ohm-Isolationswiderstand [1].
Dieser planare Wilkinson-Leistungsteiler verwendet Hohlleiteranschlüsse und einen planaren Widerstand, der mit einem verlustbehafteten Dielektrikum ausgestattet ist, das in Bezug auf die Leitfähigkeit spezifiziert ist. Abbildung 1 zeigt den Aufbau des Leistungsteilers. Der Abstand zwischen den Empfangsports beträgt 19,94 mm und der Abstand zwischen der Quelle und dem Fernleiter 15,57 mm. Das Substrat hat eine Dielektrizitätskonstante von 2,94 und Abmessungen von 16,128 mm Länge (x), 19,936 mm Breite (y) und 1,52 mm Dicke (z).
Abbildung 1: Wilkinson-Teiler mit Substrat-, Streifenleitungs-, Isolationswiderstands- und Hohlleiterschnittstellen.
Wie bei jeder FDTD-Simulation hängt die Genauigkeit der Ergebnisse davon ab, wie gut das Gitter mit der Modellgeometrie übereinstimmt. Die Gittereigenschaften der Streifenleitung sind so eingestellt, dass sich die Gitterlinien automatisch an den Kanten ausrichten, und die XACT Accurate Cell Technology® ist für die diagonalen Teile aktiviert, so dass die Fehler aufgrund von Treppenbildung reduziert werden. Abbildung 2 zeigt das resultierende Netz in der Ebene der Stripline.
Abbildung 2: Netzdarstellung des Leistungsteilers mit automatischer Rasterung und aktiviertem XACT.
Es wird eine Breitbandsimulation durchgeführt, um S-Parameter von Anschluss 1 zu den beiden geteilten Ausgangsanschlüssen 2 und 3 zu erzeugen. Abbildung 3 zeigt ein breites Betriebsband für diesen Leistungsteiler. Auch die stationären Oberflächenströme werden bei 10,067 GHz berechnet, wie in Abbildung 4 zu sehen ist.
Abbildung 3: S-Parameter-Ergebnisse für die drei Anschlüsse.
Abbildung 4: Stationäre Oberflächenströme auf der Streifenleitung bei 10,1 GHz.
Referenz
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David M. Pozar, Microwave Engineering, 2. Auflage, New York: John Wiley & Sons.
