Делитель (сумматор) мощности (мост Уилкинсона)

Мост Уилкинсона представляет собой шестиполюсник (т. е. устройство с тремя портами, каждый из которых может рассматриваться как двухполюсник). Входной порт соединен отрезками линий передачи с двумя выходными портами. Сумма мощностей, выходящих из выходных портов, должна равняться мощности, входящей во входной порт. Структура устройства изображена на рис. 2.1.

Отрезок линии TL2 соединяет входной порт с первым выходным портом, отрезок TL3 – со вторым выходным портом. Пусть входной порт имеет номер 1, первый выходной – номер 2, второй выходной – номер 3.

Тогда матрица рассеяния будет иметь вид: .

Осью симметрии является горизонталь, проходящая через TL1, и поэтому должны выполняться равенства: . Считаем, что волновые сопротивления линий, питающих все порты, одинаковы и равны . Пусть порт 1 согласован и . Очевидно, что отрезки линий передач TL2 и TL3 должны трансформировать сопротивление в , чтобы суммарное сопротивление на входе первого порта было бы равно . Для этого отрезки должны иметь длину и волновое сопротивление , удовлетворяющее условию , откуда . Очевидно, что при этом порт 1 будет согласован, а мощности в портах 2 и 3 будут равны половине мощности, входящей в порт 1. Учитывая фазовые сдвиги, о которых упоминалось ранее, матрица рассеяния будет иметь вид: . При отклонении частоты от номинальной (при которой длины отрезков равны ) коэффициенты матрицы будут изменяться, так как при трансформации из портов 2 и 3 в порт 1 суммарное сопротивление на его входе уже не будет равно . Для улучшения согласования входного порта 1 при отклонении нагрузок в портах 2 и 3 от значения , между портами 2 и 3 включается балластное сопротивление .