Bộ ghép và chia công suất được sử dụng rộng rãi trong bộ khuếch đại cao tần, bộ khuếch đại vi sóng tuyến tính, các mạch kiểm tra và các hệ thống cao tần khác. Năm 1960, Wilkinson mô tả một bộ kết hợp công suất N-way lai được thực hiện với đư ng dây truyền tải như đư ng dây đồng trục. Tuy nhiên băng thông của nó hẹp, băng thông hữu ích là ít hơn 20% trong khi VSWR ≤ 1.1 và cách ly > 20dB vì thế nó không đáp ứng cho nhiều ứng dụng.
Các thông số cần được xem xét của mạch chia công suất Wilkinson:
Hệ số phản xạ: được định nghĩa là tỉ số giữa sóng phản xạ (điện áp, dòng điện) và
sóng tới (điện áp, dòng điện) tại một điểm bất kỳ nào đó. Mong muốn của luận văn là hệ số phản xạ càng nhỏ càng tốt để toàn bộ công suất của sóng tới được tải tiêu thụ hoàn toàn mà không có phần công suất nào bị phản xạ ngược về nguồn (đ ờng dây truyền sóng và tải phải phối hợp trở kháng để hệ số phản xạ bằng không).
3. Thiết kế và mô phỏng cải tiến kích th ớc mạch Wilkinson
Hệ số sóng đứng (VSWR): là tỉ số giữa biên độ lớn nhất và nhỏ nhất (c a điện áp hoặc dòng điện)trên đư ng vi dải. Khi tải và đư ng truyền sóng được phối hợp thì toàn bộ công suất của nguồn sẽ được tải tiêu thụ hoàn toàn, không còn sóng phản xạ trên đư ng truyền. Lúc này, chỉ có sóng tới trên đư ng truyền nên không còn hiện tượng sóng đứng. Hệ số sóng đứng nhỏ đồng nghĩa với việc nhiều năng lượng được cung cấp từ nguồn đến tải hơn và ngược lại. Thông thư ng, ta mong muốn tỉ số VSWR càng gần tới 1 càng tốt.
Hệ số truyền đạt: Sij được định nghĩa là hệ số truyền đạt công suất từ cửa j đến cửa
i. Trong luận văn, hệ sốtruyền đạt được mong đợi là -3dB.
Hệ số cách ly (Isolation factor - dB): là tỉ số năng lượng truyền qua giữa các công suất đầu ra. Các đầu ra được cách ly b i một hay nhiều điện tr cách ly. Theo lý thuyết, không có năng lượng truyền qua giữa các đầu ra nhưng trên thực tế vẫn có dòng chạy qua các điện tr . Do đó, hệ số cách ly là một thông số quan trọng của mạch chia công suất. Hệ số cách ly của mạch đạt nhỏ hơn -20dB là mong muốn của luận văn này.