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威尔金森功率分配器是一种常见的三端口功率分配器电路，用于将输入信号分成两个相等的输出信号，或将两个信号合二为一。与电阻或 T 型结功率分配器不同，威尔金森功率分配器允许两个端口之间几乎完全隔离，并且不会增加功率分配的电阻损耗。由于这些特性，威尔金森分频器因其能够防止通道之间的串扰（一种信号（或通道）影响另一个信号（或通道）的传输的现象）而广泛用于无线电通信系统。在这里，我们将了解如何使用 COMSOL Multiphysics 和射频模块模拟威尔金森分压器。
为威尔金森功分器建模
威尔金森功率分配器使用安装在介电基板上的两条微带线将输入信号分成两个相等的输出，两个输出端口之间安装一个电阻器。
威尔金森功率分配器模型的几何结构包含一个由 50 Ω 微带线和 70.7 Ω 微带线组成的三端口器件，以及端口之间的 100 Ω 电阻。60 mil 基板的相对介电常数 ε r为 3.38。此外，几何结构还包括容纳分压器的金属框架、四个螺钉和三个端口中每个端口的 SMA 连接器。
这些组件都可以使用完美电导体(PEC) 边界特征进行建模，而 100 Ω 电阻器使用具有 100 Ω 阻抗的集总元件进行建模。下图显示了分压器顶部的对称电场分布，展示了输入能量如何等同地耦合到两个输出端口。
电场范数表明输入功率在两个输出端口之间平均分配。
在下图中，绘制的 S 参数显示了分压器的频率响应曲线。在 3 GHz 时输入匹配非常好，输入功率在两个输出端口平均分配，表明功率分配期间没有电阻损耗。该图显示了所有三端口威尔金森功率分配器的预期典型频率响应。
S 参数显示分频器的频率响应曲线，表明每个输出端口的耦合功率约为 -3 dB，频率约为 3 GHz。
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