第一章 緒論 1-1 研究動機
近年來，隨著科技不斷的進步，無線通訊系統也跟著不斷的發展，到現今已 被廣泛應用在各種通訊設備中，與我們生活有著密切的關聯，如同我們日常生活 中經常使用的智慧型手機、電腦網路、汽車導航的 GPS 定位系統、藍芽…等，藉 由這些科技的發展，使我們生活更加便利，而其所應用的技術是來自射頻電路的 設計，而射頻電路的設計在無線通訊系統上扮演著重要的角色，其相關研究廣泛 應用在市面上相關的產品，因此射頻電路的設計在各方面是需要考量的。
本論文針對功率分配器中，常被廣泛應用的威爾金森功率分配器，由於威爾 金森功率分配器中是由兩段四分之一波長的傳輸線所組成，但對於電路佈局來說，
往往佔據大部分電路面積，為了縮小電路面積，本論文提出一系列相關的研究，
並延伸加入設計傳輸零點和混合電感元件，提出不同電路架構，使得電路在設計 上有更大的效用。
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1-2 文獻回顧
威爾金森功率分配器廣泛應用在射頻電路上，傳統的威爾金森功率分配器是 由一個輸入端與兩個輸出端、兩段四分之一波長傳輸線和一個隔離電阻元件所組 成，不僅設計容易，而當所有端埠阻抗匹配時，兩個輸出端彼此間有好的隔離度，
探討威爾金森功率分配器在不同應用上的相關研究，已有不少的文獻，例如文獻 [1,2]研究於縮小電路面積、文獻[3,4]則是改善截止帶響應。
本論文提出了一系列的架構，希望能夠改善威爾金森功率分配器兩段四分之 一波長傳輸線在電路設計上佔據的電路面積，因此提出了利用步階式阻抗傳輸線 取代威爾金森功率分配器中四分之一波長傳輸線，因為步階式阻抗傳輸線和四分 之一波長傳輸線比較，步階式阻抗傳輸線可以縮短傳輸線的電氣長度，而文獻[5]
中利用步階式阻抗傳輸線架構和開路截線來設計威爾金森功率分配器，也有其他 文獻[6-10]中提出相關設計用於枝幹耦合器上，而本論文提出了利用步階式阻抗和 電容性架構設計的π型架構取代四分之一波長傳輸線，利用開路截線設計在不同頻 率上產生傳輸零點，也隨著將四分之一波長傳輸線分成多段π型架構取代，可以增 加傳輸零點位置，改善截止帶響應。
在文獻[11]中，利用電感元件的步階式阻抗來設計威爾金森功率分配器，以電 感替換電路架構中的傳輸線，來縮小電路的面積。本論文藉此相同概念在π型架構 中的三段電路設計，中段傳輸線部分以電感來做取代，如此一來可以減少原架構 的傳輸線，縮小電路的面積。另一方面，文獻[12,13]中利用 T 型架構設計威爾金 森功率分配器，甚至像文獻[14]應用在枝幹耦合器，以及文獻[15,16]利用多段 T 型 架構設計威爾金森功率分配器，為了增加電路設計彈性，本論文提出混合 T 型傳 輸線與π型架構傳輸線的結合，並且應用電感負載π型架構傳輸線，同時也配合傳 輸零點的設計，在不同頻率上產生傳輸零點，其改良效果可縮短電路面積並改善 截止帶響應，讓威爾金森功率分配器在設計上有更大的彈性。
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1-3 章節概要
本論文共分成五章，第一章由研究動機到相關研究討論介紹，並提出本論文 研究目的，第二章說明論文中所使用到的傳輸線原理和步階式阻抗傳輸線結構的 應用，第三章提出設計利用步階式阻抗傳輸線及混合電感元件的π型架構傳輸線之 威爾金森功率分配器，第四章提出混合 T 型與π型架構傳輸線的威爾金森功率分配 器，並應用電感負載的架構，透過實作電路的驗證，最後第五章做全論文的結論。
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