Divisor de Wilkson Balanceado 1:3
Caio Vinı́cius Colozzo Grilo1 , Débora Beatriz Claro Zanitti2 , Julia Danielli Duarte3
1 caio.vinicius@unesp.br
2 debora.zanitti@unesp.br
3 julia.duarte@unesp.br
Abstract—This work refers a Wilkson power divider, with one
input for three output. Wilkson power divider was produce in
microstrip, with auxilian of software High-Frequency Structure
Simulator (HFSS). Analisys economical was made too to compair
with others models in market.
Index Terms—antenna, propagation, measurement.
modelo prático, há isolamento entre somente duas portas 1:2
e 2:3, as portas 1:3 não estão isoladas entre si.
I. I NTRODUÇ ÃO
O divisor de potência, Divisor de Wilkson, vem para corrigir
as desvantagens, causada pelo não casamento de todas as
portas, de um divisor de junção T. No divisor de potência de
Wilkson, todas as portas são casadas. A divisão de potência
pelo divisor de Wilkson pode ser arbitrária.
Fig. 2. Protótipo do dividor modelado no software HFSS.
Fig. 1. Divisor de Wilkson N-Portas [1].
Fig. 3. Perda de inserção do protótipo da figura 2
A. Divisor de Wilkson Desbalanceado
.
Um divisor de Wilkson é dito desbalanceado quando as suas
saı́das não tem a mesma razão.
r
1 + K2
Z03 = Z0
(1)
K3
p
Z02 = K 2 |03 = Z0 K(1 + K 2 )
(2)
R = Z0 (K +
1
)
K
(3)
II. P ROT ÓTIPO
O modelo projetado, refere-se ao divisor de Wilkson 1:3,
uma entrada e 3 saı́das. No modelo teórico todas as portas de
saı́da são isoladas entre si e todas as portas são casadas. Já no
O projeto da figura 2, foi confeccionado em uma placa de
FR4, obtendo como resultado o protótipo da figura 7.
Como nota-se na figura 7, os conectores SMA, ficaram
muito próximo uns dos outros. O tamanho do projeto do
transformador de quarto de onda foi de aproximadamente 18
milı́metros. A espessura do transformador foi de aproximadamente de 0.57 milı́metros. Estas dimensões impossibilitou a
conexão do conector central.
Uma solução para este problema de dimensionamento seria
adicionar um múltiplo de π na fase, uma vez que a tangente
tenderia a 0, permitindo a saı́da de 90o sem haver problema de
descasamento de fase. Devido aos problemas com a máquina
que efetua a prototipagem da PCB (Printed Circuit Board),
não foi possı́vel realizar uma nova impressão. Uma alternativa
foi transformar o divisor de Wilkson 1:3, em um divisor 1:2.
Fig. 4. Perda de retorno do protótipo da figura 2
.
Fig. 6. Isolamento entre as portas 1 à 3 do protótipo da figura 2
.
Fig. 5. Fase de saı́da do protótipo da figura 2
.
Com auxı́lio de um estilete, raspou-se o contato referente
à trilha do conector SMA. Em seguida efetuou-se as medidas
necessárias.
III. A N ÁLISE PR ÁTICA
Para análise do dispositivo construı́do foi utilizado um
gerador de frequências e um analisador de espectro, modelos:
USB-TG44A e USB-SA44B respectivamente. Para todos os
casos foram considerados uma frequência central de 2.45 Ghz
e uma janela de 2 Ghz.
Para análise da perda de inserção foi montado a
configuração mostrado na figura 8, nela o gerador de sinal está
acoplado com um atenuador de 4 Db e em seguida a porta de
entrada do dispositivo, já o analisar de especto está acoplado
a um atenuador de 3 Db em seguida um DC −Block que está
conectado à porta de saı́da do dispositivo. Como no dispositivo
possui 3 portas, é possı́vel obter os parâmetros S12, S13, S21,
S23. A configuração de medição para os demais parâmetros é
basicamente o mesmo, variando o local do conector de entrada
do sinal e conector de saı́da do sinal.
Fig. 7. Dispositivo construı́do a partir da modelagem da figura 2
IV. R ESULTADOS P R ÁTICOS
Fig. 8. Configuração de para análise do parâmetro S12.
Fig. 9. Configuração do acoplador sem o dispositivo.
Fig. 10. Configuração do acoplador com o dispositivo.
Fig. 11. Perda de inserção análise direta.