宽频太赫兹非对称主副波导定向耦合器设计

基于微型无人机雷达、精确制导武器雷达及无线通信终端设备的应用前景,设计了一种非对称主副波导定向耦合器。该耦合器采用主副波导为不同形状的等间距多孔耦合结构,将主矩形波导TE10模的信号耦合到副圆形波导TE11模中,利用相位叠加原理使得隔离端口相位达到反向相消的效果,能够得到良好的耦合度和隔离度。该耦合器中心频率为400 GHz,相对带宽为40 GHz,结果表明,定向耦合器耦合度达到-13.8～-12.8 d B,实现了弱耦合效果且耦合度稳定性较好,隔离度优于-24.5dB,直通插入损耗为-3～-2.5 dB,性能良好。     

一种圆极化多模耦合器

从圆柱波导横电波(TE21)模自动跟踪原理出发,深入研究了耦合孔数、耦合强度分布对耦合器性能的影响,详细阐述了一种多孔圆极化TE21模耦合器的设计原理与方法,设计出一个适合星载应用的紧凑型宽带Ka频段圆极化TE21模耦合器,该耦合器实测结果与设计性能达到很好的一致性.     

圆波导TE21模跟踪网络的研究

以耦合波理论为基础,在考虑了圆波导壁厚对耦合的影响以及耦合小孔间相互影响的情况下,设计出相应的TE21模耦合器结构和耦合器样机。样机实测特性指标与数值计算结果吻合,在f0±0.3 GHz范围内,耦合度小于2 dB(单臂小于8 dB),抑制度大于40 dB,达到预期的技术要求。     

高功率微波宽带波导定向耦合器设计

为满足高功率微波测量需求,设计一种X波段宽带的波导定向耦合器。为达到宽带设计要求,该耦合器采用多孔耦合结构,利用切比雪夫分布函数得到每组耦合系数,同时修正耦合臂引入的截止衰减影响,根据耦合理论得到每组小孔的初始尺寸,最后基于软件优化后得到满足预期设计要求的宽带耦合器。根据仿真结果,该耦合器在8.2~12.4 GHz频带范围内的耦合度为40 dB,带内波动小于1 dB,方向性优于30 dB,连续波功率容量达到0.84 MW;实测耦合度为38~ 39 dB,端口反射小于-20 dB,可满足MW级高功率微波脉冲测量系统的应用需求。     

毫米波段TE21模耦合器设计

在分析TE21模耦合器经典设计方法基础上,针对毫米波段孔壁厚度对耦合的影响,提出了一种新的孔径分布方法,即孔直径由两部分组成：第一部分由参考孔直径乘常系数加权Bessel耦合函数确定;第二部分由常系数乘镜像孔的常系数加权Bessel耦合函数。此孔径分布法经数值计算验证有效,在此基础上设计了毫米波段TE21模耦合器样机,样机实测特性指标与数值计算结果吻合,在（f0±1）GHz范围内,耦合度小于0．6dB,抑制度大干40dB,达到预期的技术要求。     

一种Q波段多孔耦合型定向耦合器

论述了一种宽带多孔耦合型定向耦合器,工作频段中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟用于射电望远镜Q波段接收机系统。该定向耦合器为一款结构紧凑的器件,采用对称的等间距多孔耦合形式,将主通道圆波导TE11模式信号耦合到耦合通道的矩形波导中,实现了小于-20 dB 耦合特性。为了对设计进行验证,对该定向耦合器进行了加工和测试。测试结果表明,在30~50 GHz 工作频段内,主通道反射系数小于-24.2 dB,且全频段内的端口耦合度保持在-20~-21 dB 之间。仿真与测试结果具有较高的吻合度,进一步证实了该设计可用于射电天文望远镜的Q波段接收机系统。     

TE_(21)模单通道自跟踪系统

单脉冲自跟踪系统是移动地球站必要设备之一,其性能的优劣直接关系到移动地 球站的通信质量。介绍了TE21模单通道自跟踪系统及其组成,着重从理论上分析了TE21自跟 踪系统的工作原理及其在实际工程应用中可能遇到的交叉耦合问题。     

宽带非对称多节定向耦合器设计

针对微波系统对定向耦合器带宽要求高的问题,提出了一种宽带定向耦合器的设计方法。将多节耦合传输线等效为多节阶梯阻抗滤波器的级联,采用矩阵运算和网络综合理论设计了一款1～4 GHz耦合度为20 dB的定向耦合器,并采用加载枝节补偿电容的方法提高耦合器的定向性。通过HFSS仿真软件对其进行仿真优化,并制造了一款宽带定向耦合器实物,实测结果表明:在1～4 GHz内该耦合器的耦合度在-19.3～-20.2 dB之间,隔离度小于-30 dB,回波损耗小于-13 dB,带内波动小于0.9 dB,达到-20 dB耦合器设计要求。     

宽频带圆波导TE21模耦合器的设计方法

给出了宽频带圆极化TE21模耦合器的设计方法,该方法适用于实际工程设计,20%的频带内耦合损耗<0.5dB,VSWR<1.5,轴比<2dB.     

指向耦合器型TE/TM模分离器结构参数优化设计

采用简单的理论模型 ,对折射率呈渐变分布的钛扩散LiNbO3 波导进行结构优化 ,得到模式分离的最佳结构参数 ,用光束传播方法 (BPM法 )设计了有金属覆盖层的指向耦合器型TE/TM模分离器 ,偏振串音分别达到 -2 0 8dB(TE模 )和 - 2 1 3dB(TM模 )。     

Effect of wall thickness on broadband design of a Ka-band TE21-mode coupler

Commonly, the classical formulas for designing TE₂₁-mode coupler are suitable for the operating frequency under Ka-band by virtue of ignoring wall thickness. However, in real application of TE₂₁-mode coupler design beyond Ka-band, the new formulas need to consider the effect of wall thickness. Herein, we demonstrate a design measure of a TE₂₁-mode coupler beyond Ka-band via computer simulation, giving attention to wall thickness. The experimental results show that a measure of linear second weighted sum for coupling hole size could improve coupler performance. Amazingly, such coupler shows 10% bandwidth with less than 0.5 ​dB coupling loss and more than 40 ​dB isolation is possible.     

一种超宽带宽边耦合微带定向耦合器

提出了一种新颖的超宽带宽边耦合微带定向耦合器,相比窄边耦合结构,宽边耦合增加了耦合面积,可实现宽频的3 dB紧耦合.同时,为进一步拓展耦合器工作带宽,该文采用渐变耦合结构替代传统的矩形耦合结构.通过HFSS仿真验证,此定向耦合器在2～6 GHz频带内插入损耗小于0.9dB,输入端口回波损耗大于20 dB,端口隔离度大于21 dB.     

小孔耦合型双通道太赫兹波导定向耦合器设计

提出了一种小孔耦合型双通道太赫兹波导定向耦合器,采用新颖的阶梯结构,将两个单通道耦合器结合,可在双通道内实现相同的耦合输出。研究结果表明,在180~260 GHz的频率范围内,该耦合器的耦合度为10 dB,输出最大误差小于1.6 dB,回波损耗大于25 dB,隔离度大于35 dB,相对带宽达到36%。与传统的太赫兹波导定向耦合器相比,该耦合器能够实现双通道的耦合输出,在太赫兹系统中可用于双通道的功率检测、功率合成与分配。     

一种微带功分耦合器的设计

描述了一种微带功分耦合器,它是收发(T/R)组件中的重要组成部分,起着监测和校准的作用.项目设计要求的工作频段在9.3GHz～9.8GHz,端口驻波应小于1.2,两臂间隔离度大于25dB,两个定向耦合器的耦合度C=30dB,定向性D=15dB～20dB.常规微带耦合器的定向性比带状线耦合器的定向性差,有多种方法可以改善...     

Ridge-Shaped Narrow Wall Directional Coupler Using TE/sub 10/, TE/sub 20/ , and TE/sub 30/ Modes

A new type of compact narrow wall directional coupler, whose coupling region is a ridge waveguide having dimensions such that TE/sub 10/, TE/sub 20/, and TE/sub 30/ modes can exist, is proposed and analyzed. Coupling ratio and nonreflecting condition are determined by the degree of interference between TE/sub 20/ and TE/sub 30/ modes, and between TE/sub 10/ and TE/sub 30/ modes, respectively. The coupler can be used as a variable power divider by varying the coupling slot height. For 3-dB coupling over the 16.0 to 19.0-GHz frequency range, power equality within /spl plusmn/0.5 dB, more than 30-dB isolation and more than 30-dB return loss can be obtained. Experimental coupling results have shown good agreement with the theory.