微波工程-平面三通

介绍

平面三通是微波工程中常见的器件之一，主要用于分配和合并微波信号。其结构如下图所示：

平面三通的输入口和两个输出口是相互独立的，可以将微波信号从输入口分配到两个输出口，或者将来自两个输入口的微波信号合并成一个输出。

工作原理

平面三通是由导电电极和介质基片组成的。当微波信号通过导电电极时，会在介质基片中产生行波。而由于平面三通的结构对称，所以当行波到达三通口时，会被平均分配到两个输出口中。

设计要点

平面三通的设计需要考虑许多因素，如频率响应、插入损耗、反射损耗等。下面是一些设计要点：

• 使用合适的介质基片材料，如氧化铝、氮化硅等。
• 要考虑三通口的长度、宽度等尺寸参数，以及耦合距离等因素。
• 在设计中应考虑到微波信号的功率级别，从而选择合适的金属厚度和导体宽度。
• 使用合适的贴片技术和电子元器件封装，以方便与其他电路集成。

示例代码

下面是一个简单的平面三通模拟器实现的 Python 代码片段：

class PlanarTee:
    def __init__(self, input_port, output_port1, output_port2):
        self.input_port = input_port
        self.output_port1 = output_port1
        self.output_port2 = output_port2
        
    def S_params(self, freqlist):
        S11 = S21 = S22 = S12 = []
        # 根据频率响应计算S参数
        # ...
        return (S11, S21, S22, S12)

其中，PlanarTee 类的 S_params 方法可以计算平面三通在给定频率下的 S 参数。这个类的实现可以被用于更复杂的微波电路设计中，如射频滤波器、功分器等。