微带的定向耦合器是一些RFID系统中的关键性部件，功能一般是分离存在于信道中reader输出的信号和从天线接收的tag信号。定向耦合器的性能直接影响了系统所能辨识tag信号的能力，系统一般要求性能比较良好的定向耦合器。但是由于微带型定向耦合器其本身的奇偶模不平衡性，定向性一般不高。这里介绍一种新型的改进方法，通过调节耦合端的高阻抗线长度和宽度，使得定向性得到很大的提高。
在RFID（无线射频识别）系统中，定向耦合器是至关重要的组件，它主要负责分离reader（读取器）发出的信号与天线接收到的tag（电子标签）信号，确保系统的信号识别能力。定向耦合器的性能直接影响着RFID系统的整体性能，特别是定向性的高低决定了信号分离的效率和精度。然而，传统的微带定向耦合器由于其奇偶模不平衡的特性，往往导致定向性不足。
微带定向耦合器的构造通常包括一段1/4波长的微带耦合线，连接着四个端口，形成一个四端口网络。微带线在传输过程中并非完全传输TEM波，存在一定的纵向场分量，这就造成了奇偶模相速度的不匹配，进而降低了定向耦合器的定向性和带宽。相比之下，虽然带状线因均匀的介质填充和传输TEM波的优势具有更好的定向性，但其加工复杂度较高且容易引入误差。
为了解决微带定向耦合器定向性不足的问题，文章提出了一种创新的改进策略。通过在耦合端引入高阻抗线，制造一定程度的反射，反射能量会传递到隔离端，抵消部分泄露能量，从而显著提升定向耦合器的定向性。实验证明，这种方法可以使定向耦合器在特定频点的隔离度达到-50dB以下，定向性达到-30dB以上，显著优于传统设计。
在理论分析和仿真阶段，使用ADS（Advanced Design System）软件构建了微带定向耦合器的模型，并对其进行了详细的特性研究。例如，通过line calculation工具计算了各条线路的特性阻抗和电长度，分析了耦合线长度对耦合度的影响，以及S参数（散射参数）对定向性的影响。仿真结果显示，耦合线长度与理论预期基本一致，耦合度与S31参数接近，而S41参数的非零值则反映了奇偶模不平衡对性能的影响。
此外，还利用传输线等效理论对输入S11参数进行了初步分析，尽管微带线的奇偶模相速度不平衡使得精确计算较为困难，但通过简化假设可以粗略评估其输入阻抗。通过公式计算得出的输入阻抗值与仿真结果相对应，进一步验证了理论分析的准确性。
改进后的微带定向耦合器通过优化高阻抗线的设计，有效提升了RFID系统的定向性能，对于实现高效、准确的信号分离和识别具有重要意义。这一方法不仅适用于UHF频段的RFID系统，也提供了针对其他频段系统中定向耦合器设计改进的参考思路。
