Это устройство, изобретенное американским инженером E. J. Wilkinson в 1960 году, можно использовать как эффективный сумматор или делитель. Оно отличается хорошей развязкой портов между собой, малыми потерями, а также простотой изготовления в радиолюбительских условиях. Достаточно двух отрезков коаксиального кабеля и резистора. Для объяснения принципа его работы и расчета характеристик с использованием S-параметров применяется метод Even/Odd mode analysis, который мы немного затронули в статье о направленном ответвителе. Не будем здесь вникать в теорию, она доступна по ссылкам в конце этой странички. Ведь вы пришли сюда только за готовым результатом, не так ли, уважаемый аноним?
Первоначальная идея изобретателя заключалась в том, что устройство можно использовать как делитель с одного входа на несколько выходов или как сумматор с нескольких входов на один выход. Но чаще всего его используют как делитель/сумматор на два. В этом случае он упрощается до вида на изображении в шапке статьи. Иногда такие делители соединяют каскадно в виде дерева. В этом случае сигнал делится с одного входа на 2/4/8 и т.д. число выходов. Кроме того, при небольшом усложнении схемы появляется возможность распределять мощность не поровну между портами.
Калькулятор позволяет рассчитать волновое сопротивление и длину четвертьволнового отрезка коаксиального кабеля для многопортового сумматора/делителя Уилкинсона с произвольным числом портов на выходе/входе и равным распределением мощности:
Исходный код Javascript:
Copyright ©2025 3G-Aerial
При длине волны более метра отрезки коаксиального волновода получаются достаточно большими. В этом случае четвертьволновый отрезок можно заменить на эквивалентный фильтр нижних частот в виде П-контура из сосредоточенных элементов. Частота среза такого фильтра равна рабочей частоте. В этом случае формируются необходимые фазовые задержки.
Исходный код Javascript:
Copyright ©2025 3G-Aerial
Расчет ведется по следующим формулам:
Полоса пропускания по КСВ не хуже, чем у любого трансформатора или делителя на четвертьволновых отрезках длинной линии. Развязка между портами более 30 dB, тепловые потери составляют доли децибела. Это является существенным плюсом такого делителя в сравнении с резистивным. В отличие от квадратурных делителей, в делителе Уилкинсона все выходы синфазные.
Ссылки по теме:
- Wilkinson Divider Even and Odd Mode Analysis [PDF];
- Unequal-split Wilkinson Power Divider Calculator;
- Wilkinson Power Splitters - microwaves101.com;
На сайте работают комментарии в социальных сетях, на которых имеется гораздо больше возможностей для общения.