文 献 综 述
一、研究背景
射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。该技术在世界范围正被广泛应用。目前，我国射频识别技术和应用仍处于初级发展阶段，技术水平不高，标准规范不够完整。同时，我国的射频识别技术又拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。射频前端是全球移动通信系统、全球定位系统等现代通信技术的关键部分。而功分器则是射频前端的重要部件之一。Wilkinson功分器不仅具有良好的幅度和相位特性，而且设计简洁，是功率分配、功率合成、天线阵列以及混频器等许多微波设计中的重要部件。然而，传统的Wilkinson功分器只能工作在其奇次谐波处。而设计出具有双频、多频和宽带特性的功分器则对减小电路体积、降低插入损耗等特性具有显著作用。
随着通讯业务的扩展，移动通信的频段从以前的GSM（880-960MHz）频段已经扩展到DCS(1710-1880MHz)和PCS（1850-1990MHz）频段，以及最近的3G，4G业务频段。随着移动通信的飞速发展，微波频段的使用越来越拥挤，同时，射频电路集成化要求程度也越来越高，除了要求优良的性能之外，还提出了低成本，低损耗，小体积和轻重量等等要求。因此，能够同时在两个频段甚至多个频段进行信号传输的多频系统是当今移动通信系统的发展趋势。在全球移动通信系统（GSM），全球定位系统（GPS）和蓝牙无线通信系统等现代通信系统中，为了充分利用频谱资源，提高信号传输速率，以及增强系统可靠性，双频及多频通信电路的应用日益普遍。因此研究双频和多频 Wilkinson功分器具有重要的理论价值和实用意义。
二、研究现状
功率分配器是一种重要的微波无源器件，用于功率的分配和组合，可以是有耗或无耗的三端口部件，经常采用T型结构来实现。当一个输入信号被功分器分为两个或多个较小的功率信号时，功分器起着功率分配的作用；当两个或者多个较小的输入信号组成一个较大的功率信号时，功分器起着功率合成的作用。功分器可以是3dB等功分的形式，也可以有不等的功分比。从六七十年代到现在，功分器经历了从立体结构到平面结构，从窄带到宽带的过程。微带结构的功分器因其结构紧凑、性能稳定、成本低、易实现双频和宽频等特点而被广泛应用。
Wilkinson功分器是射频系统和通信系统的关键部件之一。随着通信技术的迅猛发展，在射频微波系统中，对Wilkinson功分器的性能指标的要求越来越高。传统的Wilkinson功分器只能工作在指定的频率和其奇次谐波处，远远不能达到现代无线通信系统中的双频、多频和宽带要求。
最早提出的Wilkinson功分器是在20世纪50年代中期到60年代，利用四分之一波长传输线的阻抗变换特性实现，但只能单频工作，且频带较窄，不能满足发展的需要。随着国外关于双频Wilkinson功分器的报道逐渐增多。最早提出的双频Wilkinson功分器利用了双节传输线的双频阻抗变换特性，推导了出近似计算传输线阻抗和电长度的公式，使其能够在任意的两个频率上实现相同的阻抗变换作用，但是没有考虑到传输线相位匹配，两个输出端口的隔离度较差。改进过程中，提出一种新型的双频Wilkinson功分器，它通过在输出端口之间新增电容、电感器件来实现相位匹配，从而提高了功分器的隔离度。但是在实际设计中，分立贴片电容和电感的精度和离散误差很难满足设计的要求，因而在一定程度上限制了设计的精确性。然后，有文献指出通过在输入或输出端口并联开路或者短路枝节；在两节传输线中间并联开路或短路枝节；移动输出端口等办法，在不使用电容和电感的情况下，有效的改善了端口间的隔离度和输出端口的反射系数。之后，利用双线传输线的理论，首先设计了不等分的双频功分器，而它只能工作在设计的频率和其偶次谐波，且需要增加额外的电容和电感来提高隔离度。最后，提出将耦合线引入到双频功分器的设计中，它不仅可以显著的减小功分器的尺寸，还可以增加功分器的频比范围，使设计具有更大的灵活性，并且通过对这一设计的改进，真正意义上实现了功分比和工作频率的任意性，而且各个端口的阻抗带宽和隔离度带宽较之前都有明显的提高，提出了利用耦合线实现不等分双频工作的方案。
三、参考文献
[1]李宗谦，佘京兆，高葆新. 微波工程基础[M].北京：清华大学出版社,2004.
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