随着射频和微波电路系统变得越来越复杂化，功能化，相对于单端口电路，拥有众多优点的宽带平衡电路越来越受到关注。例如，平衡滤波器和耦合器展现出良好的共模抑制能力和抗噪声能力[1]-[10]；平衡差分驱动天线不受接地面扰动的影响，并且具有较宽的阻抗带宽和较弱交叉极化特性[11]-[14]；平衡式放大器有低噪声，良好的输入和输出回波损耗，优良的线性和稳定性等特性[15]-[17]；平衡混频器能够提供高端口隔离和转换效率[18][19]；平衡振荡器可以直接提供来自振荡器的精确反相信号，而无需对外部不平衡变压器或谐振[20][21]。

值得注意的是，不同于过去单端口的功率分配/合成器，许多平衡式结构的功率分配/合成器被设计出来。平衡式结构设计的功率分配/合成器理想结构模型如图1。1所示。其中，平衡式端口A,B,C分别由单端口1和4,2和5,3和6组成[22]。文献综述

图1。1  平衡功率分配/合成器理想结构模型     

1。2   国内外研究现状

1。3  论文的主要研究内容及整体架构

本文在掌握混合模式散射矩阵，Gysel功分器和双面平行带线等基本原理的基础上，结合平衡功分网络的知识，利用两条传输路径连接两个独立的功分器，通过差摸与共模分析，实现差摸功分和共模抑制的功能。所得到的平衡功分网络具有高的差摸功分带宽。论文框架如下：

    第一章：简单介绍宽带平衡网络的研究背景，分析当前国内外发展现状，概述本论文的主要工作；

     第二章：简单介绍平衡功分网络的混合模式的散射参数矩阵，双面平行带线与改进型Gysel功分器等相关理论：

    第三章：针对高隔离度的特殊需求, 基于双面平行带线, 改进型Gysel功分器，运用差摸与共模分析，得到具有高隔离度的功分网络；

第四章：为了更进一步提高平衡功分网络的共模抑制带宽，并联两个二分之一波长开路枝节，设计新的电路。

2  基本理论

2。1  混合模式的散射参数矩阵

在上一章的课题研究背景中，我们简单的介绍了宽带平衡功率分配/合成网络的基本结构。为了设计出一个平衡功分网络，在本章节中，我们将介绍一些相关的基本理论。

在图1。1中所示，提出的是一个六端口电路的理论模型。令VR和VI分别表示归一化反射和入射波矢量，Sstd表示散射矩阵，它们之间的关系是

假设所提出的平衡功率分配器/合成器是互易六端口网络。那么，我们就得到Smn=Snm，其中Smn和Snm表示的是Sstd中的元素，m，n=1,。。。,6。在我们的设计中，平衡功率分配/合成器的1-3端口和4-6端口对称，那么，标准矩阵Sstd可以写成来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

其中SU和SD是矩阵。

此时，通过矩阵转化公式，标准矩阵Sstd可以转变为混合模式的散射矩阵Smm。我们定义散射矩阵Sm

端口4-6分别用1’-3’表示。

其中，三阶矩阵Sdd和Scc分别表示差摸和共模散射矩阵，三阶矩阵Sdc和Scd表示差摸与共模转换时的矩阵。反相输出的宽带平衡功率分配/合成网络的混合模式S参数可以得到为