一种宽带高方向性微带定向耦合器.docx

"一种宽带高方向性微带定向耦合器" 本文研究了一种小型化的多节微带耦合线的定向耦合器，用于解决传统微带线定向耦合器尺寸过大、方向性较差的问题。该耦合器由一节 λ0/4 对称平行耦合线和两节相同的 λ0/8 对称平行耦合线组成，并在耦合线路的端口添加多段 1/4 圆弧微带线以解决方向性差的问题。 耦合器的设计指标包括工作频率为 6~14 GHz、输入驻波比 VSWR<1.5、耦合度为 25±1 dB、隔离度>10 dB、方向性>30 dB、相位不平衡度<10°。根据设计要求，使用了两节级联微带平行耦合线的方式，并在此基础上进行了改动，得到了由一节 1/4 波长段和两节 1/8 波长段组合的多段耦合器，并最终达到了 6~14 GHz 的工作频带。 耦合器的设计过程中，需要计算耦合度 C、波纹 R 和带宽 BW，使用了耦合度理论初值优化，通过 Ansoft Designer 软件和 ADS 软件及其 LineCalc 工具计算出相应的物理参数。最终，通过优化仿真，获得了耦合器的设计参数值。 本文的研究结果表明，该耦合器能够满足高频系统的需求，具有小型化、宽带、高方向性和高隔离度的特点，对于高频系统的开发和应用具有重要意义。 知识点： 1. 耦合器的定义和分类：耦合器是一种用于各种高频系统的重要微波器件，用于功率分配、组合、测量、拓扑改变和滤波。 2. 微带线定向耦合器的设计：微带线定向耦合器的设计需要考虑耦合度、波纹、带宽和方向性等参数，通常使用多节 λ0/4 微带并联耦合线级联的方式实现宽频带。 3. 耦合器的设计指标：耦合器的设计指标包括工作频率、输入驻波比、耦合度、隔离度、方向性和相位不平衡度等。 4. 耦合度理论初值优化：耦合度理论初值优化是耦合器设计中的一种重要方法，用于计算耦合度、波纹和带宽等参数。 5. Ansoft Designer 软件和 ADS 软件的应用：Ansoft Designer 软件和 ADS 软件及其 LineCalc 工具可以用于计算耦合器的物理参数，例如耦合度、波纹和带宽等。 6. 耦合器的优化仿真：耦合器的优化仿真是指通过仿真软件对耦合器的设计参数进行优化，以达到最佳的性能。 7. 微带线耦合器的应用：微带线耦合器广泛应用于高频系统的开发和应用，例如幅度控制系统、平衡放大器、功率分配和合成器等。