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课程设计――――平面魔T设计
Contents
1 课课课程程程设设设计计计要要要求求求 1
2 平平平面面面魔魔魔T基基基本本本原原原理理理 2
3 具具具体体体设设设计计计过过过程程程 4
微带线参数计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
理论基础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
计算结果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
设计电路图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
仿真结果分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4 设设设计计计结结结果果果 10
5 反反反思思思与与与总总总结结结 11
困难与解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
感悟与收获 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1 课课课程程程设设设计计计要要要求求求
在现代通信系统的设计中常常需要使用平面功率混合环，也称rat-
race ring，180-hybrid/coupler。要求设计一个rat-race ring，中心频率工作
在35GHz，，，tan δ = ，铜导
，并采用ADS进行设计。
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2 平平平面面面魔魔魔T基基基本本本原原原理理理
从原理上来说，魔t是一个四端口网络，如图1所示，它其实是一个TE波
和TM波的功分器。
图1中，当微波信号从1端口进入，则在3、4口有等幅、同相的信号输
出；而当微波信号从2端口输入，则在3、4号端口有等幅反相的信号输出。
波导结构的主要缺陷在于其体积大、重量重为克服这一缺点，我们寻求一
种平面电路结构实现上述功能。
Figure 1: 波导魔T结构
用平面带线实现这种魔T功能有许多方法，这里采用微带线混合环结
构，如图2所示。
它可以看做是两个T形接头组合的结果。设支臂1和支臂2的微带宽度
为W1,对应的特性阻抗Zc1,支臂3和支臂4的微带宽度为W2,对应的特性阻
抗为Zc2，支臂1和支臂2之间的环形微带线宽度为W3，对应的特性阻抗
为Zc3,长度为L2,支臂1与支臂3及支臂2与支臂4之间的微带线宽度为W4，对
应的特性阻抗为Zc4,长度为L1，支臂3与支臂4之间的微带宽度为W5, 对应
的特性阻抗为Zc5,长度为L3。在实际工程应用中，一般取L2 = 3λg/4,L1 =
L2 = λg/4,W1 = W2,W3 = W4 = ：
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Figure 2: 波导魔T结构
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