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文档简介

1、电子科技大学 贾宝富 博士微波电路与系统（一）第13讲 定向耦合器第13讲内容13.1 定向耦合器的技术指标13.2 理想定向耦合器特性13.3 平行耦合线定向耦合器工作原理（定性解释）严格分析设计过程II、物理尺寸确定n根据Zc=50，应用ADS中的LineCalc，可得输入输出微带线宽度W=0.96 mmn耦合线参数：nW=0.88mm; S=0.82mm; L=9.96mmIII、MWO建模IV、MWO仿真结果多节耦合线耦合器的设计n由于单节耦合线耦合器的长度为4，所以它的工作带宽是受限制的。与匹配变换器的情况一样，采用多节结构可以使带宽增加。事实上，在多节耦合线耦合器和多节四分之一波长

2、变换器之间有非常密切的关系。n 由于其相位特性，多节耦合线耦合器通常是较好的，对称多节耦合线耦合器一般做成奇数个节。所以，我们假定N是奇数。我们还假定是弱耦合(耦合度C10 dB)，且在中心频率处每节的长度为4(=兀2)。小耦合近似n对于C1的单个耦合线段，端口2和端口3与端口1的电压比为，n对于=兀2，小耦合条件下的级联网络n使用这些结果，上图所示的级联耦合器的耦合端口(端口3)的总电压可以表示为小耦合条件下的级联网络（续1）n其中，Cn是第n节的电压耦合系数。若我们假定耦合器是对称的，则有C1=CN，C2=CN-1，等等，上式可简化为式中，M=(N-1)/2。在中心频率处，我们定义的电压耦

3、合系数C0为，小耦合条件下的级联网络（续2）n上式是作为频率的函数的耦合度的傅里叶级数形式。因此，我们能通过选择耦合系数Cn来综合所希望的耦合度响应。注意，在这种情况下，我们综合的是耦合度响应；而在多孔波导耦合器情况下，我们综合的是方向性响应。这是因为多节耦合线耦合器的去耦合臂通道是在前进方向，所以与反方向的耦合臂通道相比极少随频率变化，这是与多孔波导耦合器不相同的情况。例题 多节耦合器的设计和特性n设计一个具有二项式(最平坦)响应的3节20 dB耦合器，系统阻抗为50 ，中心频率为3 GHz。画出从l GHz到5 GHz的耦合度和方向性。n解：n对于最平坦响应的3节(N=3)耦合器，我们需要n3节定向耦合器的耦合度为：n所以，n利用耦合线定向耦合器耦合度与耦合线奇/偶模阻抗之间的关系，n计算出每节的偶模和奇模的特征阻抗为3节二项式耦合器的耦合度与频率的关系曲线AWR模型仿真结果改善频带宽度的方法微带结构改善方向性的方法12.4 分支线定向耦合器工作原理（定性分析）严格分析13.5 波导小孔定向耦合器单孔波导定向耦合器双孔波导定向耦合器多孔波导定向耦合器13.6 混合环工作原理严格分析奇偶模法元件参数nW1=0.96mmnW2=0.96mmnW3=0.40mmnW4=0.40mmnW5=0.40mmnL1=10.

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