定向耦合器方向性的分析_第1页
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文档简介

1、定向耦合器方向性的分析目前公司许多产品都用到定向耦合器，但在应用过程中都需要大量调试其方向性来满足指标要求，为了减小调试时间以及调试过程中产生的一些不稳定因素，让产品在设计时就能满足指标要求或在产品中增加一些可调器件来降低调试时间和增加产品的可靠性。一、定向耦合器为什么会有方向性上图为一段平行耦合传输线，当传输线1-4中有交变电流iI流过时，由于2-3线与1-4线靠得很近，所以2-3线中就有耦合来的能量，这个能量可通过电场（以耦合电容表示）又通过磁耦合（以耦合电感表示）耦合过来的。通过Cm的耦合在2-3线中产生的电流ic2和ic3，同时由于片的交变磁场作用，在2-3线上有感应电流iL,根据电磁

2、感应定律，感应电流iL的方向与iI相反。由上图可以看到，若有能量从端口1口输入，端口2是耦合口，端口4是输出端，端口3上有电耦合电流ic3和磁耦合电流iL,这两个电流是方向相反能量相同，相互抵消了，故端口3为隔离端，也使得定向耦合器变得有方向性了。二、如何改善耦合器的方向性1、常用的一种方法是在微带线上覆盖一块与基片相同的介质请看下图的仿真结果：图一图二dEH：Si：Port1.PcidEH：Si：Port1.PciCorporationKYPlot1PlanarEMI1dEii：Si：P.：.rt3.P.：.idB(S(Portl.PoiSetup1:Si.i.iee可以看出这时耦合器的方向

3、性很差，就个2dB，但在这段耦合微带上覆盖一层与基片相同厚度的介质后，得到的仿真结果为图三，这时方向性有很大的改善，有20dB左右。这个在我们实际的设计时已经应用到了，就是在主杆旁边直接用微带线来进行耦合，在调试时去改变腔深对方向性变化很明显，这是因为耦合微带的电场分别处在空气和介质中，所以它的奇模和耦模的相速不相同的，在隔离端的信号就不能相互抵消，方向就会变差，当覆盖一层介质后，电场就只在介质中传输，奇模和耦模的相速就变得相同了，方向就会得到很大的改善。2、旋转耦合附杆，使之与传输主杆形成一个角度，这在实际应用中很多例子，这和第一种方法是同种道理，改变奇、耦模的电角度来改变它的相速，使方向性变好。3、在负载端加一电容后的仿真结果：图四图五在图一的基础上，在隔离端加一电容后仿真的结果，可以看出方向

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