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近年来,随着无线通信系统的快速发展,对器件体积的小型化和系统的集成度都提出了更高的要求。首当其冲的就是要实现器件的小型化,这对于减少系统损耗,提高集成度都有很大帮助。随着人工电磁材料的提出,在实现小型化的技术方法上又多了一条途径。国内外学者也纷纷把目光聚焦在利用这一新技术实现小型化的器件设计。国内外已有学者利用人工电磁材料来实现小型化的功分器,主要对Wilkinson功分器的研究较多,但针对其他类型的功分器:如Gysel功分器和Bagley功分器的小型化研究较少。本文从Wilkinson功分器、Gysel功分器和Bagley功分器的设计理论出发,设计了基于人工电磁材料的小型化功分器,电路性能良好。首先,根据普通Wilkinson功分器的理论要求,设计了基于人工电磁材料的滤波型Wilkinson功分器,对谐振器进行了等效电路分析,并且对谐振器的相位也进行了分析。此外,基于Gysel功分器的电路理论和人工电磁材料传输线的相位超前性质,用人工电磁材料传输线代替Gysel功分器的相应传输线段,对传输线的相位和阻抗进行了理论分析,从而得到了一种小型化的Gysel功分器。然后,通过对Gysel功分器的180度线段进行双带变换器替换,从而成功设计出了小型化的双带Gysel功分器,对可以实现的频率比范围进行了分析,并且把这种设计方法和其他设计方法进行了对比。以上各个电路的测量结果均验证了其具有良好的性能和更小的尺寸。其次,提出了一种基于人工电磁材料的小型化的三路(可扩至奇数路)Bagley功分器,对新设计的功分器的工作原理进行了分析,对人工电磁材料传输线进行了相位和阻抗分析。基于小型化Bagley功分器的结构,采用基于人工电磁材料的小型化谐振器,设计了一种小型化的滤波型Bagley功分器。通过加工、实物测试,两个三路功分器电路都取得良好性能并且实现了小型化的目标。