微波技术与天线-微波元件-定向耦合元件元件

定向耦合器的基本概念定向耦合器主线副线耦合装置主线副线输入端直通输出端隔离端耦合输出端结构组成定向耦合器S定向耦合器的基本概念按传输线类型分按耦合方式分按耦合输出相位分波导型同轴线型微带线型带状线型按耦合输出方向分分支线耦合平行线耦合小孔耦合90°定向耦合器180°定向耦合器同向定向耦合器反向定向耦合器定向耦合器定向耦合器的基本概念波导十字缝定向耦合器单孔定向耦合器十字缝定向耦合器波导匹配双T定向耦合器定向耦合器的基本概念技术指标耦合度C3dB理想定向耦合器C=3dB10dB理想定向耦合器C=10dBP3=P1P2=P1|S31|=|S21|=定向耦合器定向耦合器的基本概念技术指标隔离度D理想定向耦合器定向耦合器定向耦合器的基本概念技术指标输入驻波比频带宽度耦合度、隔离度、输入驻波比均满足指标要求时，定向耦合器的工作频带。定向耦合器S定向耦合器网络分析定向耦合器直通隔离耦合定向耦合器的网络框图网络无耗网络互易

网络完全对称定向耦合器网络分析定向耦合器应用无耗条件定向耦合器网络分析若S14=0，则网络参数满足方程网络2口与3口输出功率之和等于1口的输入功率，两输出端口输出电压波相位相差90°，则构成90°定向耦合器散射矩阵为：定向耦合器定向耦合器网络分析若S13=0，构成一反向定向耦合器网络参数满足方程网络2口与4口输出功率之和等于1口的输入功率，两输出端口输出电压波相位相差90°，则构成90°定向耦合器散射矩阵为：定向耦合器定向耦合器网络分析3dB桥，若S14=0且|S12|=

|S13|，则3dB桥网络参数满足方程3dB桥定向耦合器散射矩阵为：定向耦合器定向耦合器应用平行耦合线定向耦合器单节平行耦合线定向耦合器工作原理

信号由1口输入，2口作为主传输线直通口有输出，3口产生同相电场，有耦合能量；4口产生反相电场无能量输出为隔离口。——反向定向耦合器定向耦合器定向耦合器应用分支定向耦合器

微带型

波导型定向耦合器定向耦合器应用分支定向耦合器结构特点1、两条分支线，主线—①、②，副线—③、④

2、分支线的长度和间距均为λp/4。主线+副线+分支线定向耦合器

分支定向耦合器仍然是依靠波的相互干涉而实现耦合器的定向输出；在耦合口同相叠加，在隔离口反相抵消。定向耦合器应用分支定向耦合器工作特点主线+副线+分支线定向耦合器定向耦合器应用混合环工作原理2口-λp/4叠加5λp/4，等幅同相，有输出。3口λp/2叠加-λp，等幅反相，无输出。4口λp/4叠加-5λp/4，等幅同相，有输出。——1口输入定向耦合器定向耦合器应用波导双孔定向耦合器结构特点双孔位于主副波导的公共窄臂上;孔间距为λp/4中心频率所对应的波导波长;孔的形状：圆形（或其他形状）主波导+副波导+耦合孔定向耦合器定向耦合器应用波导双孔定向耦合器工作原理若1口输入，2口输出（直通），4口无输出（隔离），3口有输出（耦合）。若2口输入，1口直通，3口隔离，4口耦合。若3口输入，4口直通，2口隔离，1口耦合。若4口输入，3口直通，1口隔离，2口耦合。定向耦合器定向耦合器应用波导双孔定向耦合器工作特点1、波导双孔耦合器是以波的干涉实现主波导的定向输出，在耦合口上同相叠加，在隔离口上反相抵消。2、波导双孔定向耦合器是窄带的，为了增加耦合度，拓宽工作频带，可采用多孔定向耦合器。定向耦合器定向耦合器应用波导十字缝定向耦合器相互垂直的主波导和副波导构成，公共壁为宽壁；耦合机构是十字形缝隙。结构特点定向耦合器定向耦合器应用波导十字缝定向耦合器正旋波和负旋波—波导中TE10波的传输描述方法矩形波导中TE10波磁场分布

正(左)旋波：大拇指指向+y方向，磁场指向变化符合左手定则。负(右)旋波：大拇指指向+y方向，磁场指向变化符合右手定则。矩形波导中TE10波正、负旋波结论：传输方向右边为正旋波，左边为负旋波

定向耦合器定向耦合器应用波导十字缝定向耦合器定向耦合原理—耦合过程中波的旋向性质不变正负正（左）（右）负正负1口输入，3口输出（耦合），4口隔离，