威爾金森功率分配器是一種微波电路元件,是一種功率分配器。它可以讓輸出端口互相隔離,同时所有端口都阻抗匹配。 威尔金森的设计也可用作为一个功率合成器,因为它是由被动组件 ,因此互易的。1960年,威尔金森(Ernest J.
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Wilkinson)設計出此電路。目前这种电路广泛使用中在无线电通信系统裡,因為它輸出端口具有高度隔離度,可以防止輸出端口之間的串擾。
它使用了四分之一波長轉換器,这可以很容易在印刷电路板實現。它还可以使用其他形式的传输线路(例如同轴电缆)或集中式电路元件(電感和电容)。 威爾金森功率分配器的散射矩陣為
此S 矩阵显示,威爾金森功率分配器是互易的( ),且终端相匹配( ),输出端是互相隔離的( =0),并功率均分( )。此矩陣非么正矩陣,因此公分器是有損的。一个理想威爾金森功率分配器将产生3db損耗 中。
根據网络理論,二端口網絡不能同時滿足三个条件:無損、互易、端口匹配。威爾金森功率分配器满足端口匹配和互易,但是有損。
當端口2和3處的信號同相且幅度相等時,不會發生損耗。如果輸入噪聲進入端口2和3的,端口1的噪聲不會增加,一半的噪聲功率會消耗在電阻中。
通过级联,输入功率可能会被分到任何 個輸出端口。
如果端口2和3的連接臂以不相等的阻抗連接,則可以實現不相等的功率分配。 當特徵阻抗為 時,想要將功率分配為 和 ,且 ≠ ,可以創造以下等式:
定義 為
设计方法是:
當 時,就得到功率均分的威爾金森功率分配器。
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