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ISM双频段功率分配器的设计方案解析
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2017-11-14
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1 引言
在中国，无线和移动通信的蓬勃发展需要更多的频谱资源，由此造成了频谱的珍贵和拥挤。为了和商用频段进行区分，同时满足国际上对于工业、科学、医疗等公用领域的需求，我国单独分配了以下四个ISM（Industry， Scientific， Medical）频段作为公用： 315 MHz， 433 MHz， 2.45 GHz， 5.8 GHz。该频段可以不需要申请就能免费使用。在实际的商用系统和芯片产业链中， ISM射频段2.45 GHz和5.8 GHz的有很大的比例。因此，本文提出了一种能同时适用于该两频段的功率分配器，通过严格的电路设计得出了其具体的理想设计参数，通过电磁仿真AWR-MWO和SONNET验证了该类功率分配器的正确性和实用性。
2 功率分配器的结构和设计参数
早在2006年，双频功率分配器的设计和理论分析就已经得到了深入的研究。双频的概念就是让器件能同时工作在两个不同的频段，其设计原理复杂，被认为是单频器件的极大扩展，因此属于研究的热点。为了满足ISM两个频段的需要，我们希望设计出的功率分配器在满足双频的同时，还需要对中间频率的隔离以此达到滤除噪声的实际效果。因此本文参考的功率分配器的结构，根据其给出的设计公式和设计数据，得出适应于满足ISM中2.45 MHz和 5.8 GHz的功率分配器。其在AWR-MWO中基于理想传输线的平面结构以及具体的电路参数显示在图 1：
图1 适用于ISM带电路参数的功率分配器结构
3 基于理想传输线的MWO仿真
采用图 1的电路结构和具体的参数，在MWO中进行频率扫描仿真，得出图2的S参数仿真结果。其仿真时间在一秒钟内。
在中国，无线和移动通信的蓬勃发展需要更多的频谱资源，由此造成了频谱的珍贵和拥挤。为了和商用频段进行区分，同时满足国际上对于工业、科学、医疗等公用领域的需求，我国单独分配了以下四个ISM（Industry， Scientific， Medical）频段作为公用： 315 MHz， 433 MHz， 2.45 GHz， 5.8 GHz。该频段可以不需要申请就能免费使用。在实际的商用系统和芯片产业链中， ISM射频段2.45 GHz和5.8 GHz的有很大的比例。因此，本文提出了一种能同时适用于该两频段的功率分配器，通过严格的电路设计得出了其具体的理想设计参数，通过电磁仿真AWR-MWO和SONNET验证了该类功率分配器的正确性和实用性。
2 功率分配器的结构和设计参数
早在2006年，双频功率分配器的设计和理论分析就已经得到了深入的研究。双频的概念就是让器件能同时工作在两个不同的频段，其设计原理复杂，被认为是单频器件的极大扩展，因此属于研究的热点。为了满足ISM两个频段的需要，我们希望设计出的功率分配器在满足双频的同时，还需要对中间频率的隔离以此达到滤除噪声的实际效果。因此本文参考的功率分配器的结构，根据其给出的设计公式和设计数据，得出适应于满足ISM中2.45 MHz和 5.8 GHz的功率分配器。其在AWR-MWO中基于理想传输线的平面结构以及具体的电路参数显示在图 1：
图1 适用于ISM带电路参数的功率分配器结构
3 基于理想传输线的MWO仿真
采用图 1的电路结构和具体的参数，在MWO中进行频率扫描仿真，得出图2的S参数仿真结果。其仿真时间在一秒钟内。
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