L波段小体积微带监测耦合器设计研究

提出了一种用于1/8监测网络的微带线定向耦合器,该微带线定向耦合器结构在传统的微带线定向耦合器两端加入补偿电容,具有高定向性,给出了物理模型,对该结构进行了理论分析,并设计制作和测量了该种耦合器。测量结果表明,该定向耦合器的耦合度为26dB,工作频带为1.2～1.4GHz,隔离度超过-53dB,性能指标明显优于传统结构的微带线定向耦合器。同时减小了微带线定向耦合器的尺寸。     

非对称定向耦合器设计

定向耦合器是微波通信领域必不可少的元件之一.平行耦合与分支线耦合是定向耦合器的两种基本形式.重点研究非对称多节定向平行耦合器的设计.根据设计的结构和尺寸,通过HFSS软件进行耦合器结构的仿真.仿真结果表明,设计的定向耦合器可以实现1～4 GHz宽频带下20 dB的耦合度.另外,仿真验证了节支长度对耦合度并不敏感.     

超宽带多节定向耦合器设计

介绍了一种简单易行的多节定向耦合器设计方法.采用平行耦合线的分析理论得到了多节定向耦合器的耦合度通用表达式,再通过耦合度带内波纹波动最小条件求解得到耦合器的设计参数.最后给出了一个设计实例,耦合器在工作带宽1～4 GHz内,插损小于0.4 dB,耦合度带内波动小于±0.25 dB,设计数据和实物测试数据具有很好的一致性.     

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。     

一种新颖三元件补偿的微带线定向耦合器研究

提出了一种在传统的微带线定向耦合器两端和中间分别加入补偿电容(简称三元件补偿)的具有高定向性、低插入损耗、低反射损耗和较宽带宽的微带线定向耦合器结构,给出了物理模型,对该结构进行了理论分析,并设计制作和测量了该种耦合器。测量结果表明,该定向耦合器的耦合度为20dB,工作频带为2.5～3.5GHz,隔离度超过-40dB,反射损耗低于-24dB,插入损耗优于-0.25dB,性能指标明显优于传统结构的微带线定向耦合器。     

一种新型双层微带定向耦合器

提出了一种新型双层微带结构的3 dB定向耦合器.此耦合器由两层带有耦合缝隙和寄生单元的介质板背对背放置.通过增加耦合面积和引入寄生单元补偿电容起到了均衡奇、偶模相速提高了耦合度,实现了宽频的3 dB紧耦合.通过优化设计,在频带范围内,此双层微带定向耦合器的定向性优于普通的耦合微带线定向耦合器.设计结果在450～860 ...     

一种基于微带均衡器结构的定向耦合器的研究

提出了一种新颖的基于微带均衡器结构的宽频带高定向性微带线定向耦合器,并对该结构进行了理论分析、设计、制作和测量。该结构的新颖之处是通过对耦合度随频率的变化曲线进行均衡得到宽频带特性。该结构采用三电容补偿的微带线定向耦合器结构,并通过在耦合端集成微带均衡器结构实现。测量结果显示,该结构在2.5～3.5GHz工作频带内的耦合度随频率的变化范围约为1dB,隔离度低于-34dB,较之传统结构的微带线定向耦合器均有大幅的提高。测量结果很好地验证了设计方法的正确性。     

小型化高方向性的微带双定向耦合器设计

为解决弱耦合时微带平行耦合线定向耦合器方向性低的问题,提出了适用于大功率场合的小型化高方向性微带双定向耦合器。基于传统四分之一波长平行耦合三线微带双定向耦合器结构,采用扇形微带电容加载可明显减小耦合器尺寸并增大隔离度,通过耦合边缘引入锯齿结构进一步提高了方向性。负载电阻采用扇形微带短截线接地设计,避免电气化过孔,使得加工更加简单。设计了一个中心频率为915 MHz、耦合度为20 dB 的微带双定向耦合器,利用HFSS 仿真软件对耦合器结构进行优化设计,并做了实物加工和测试。实测结果表明,在中心频率处耦合度为20.2 dB,方向性达到32.1 dB;在0.74~1.35 GHz 频带内,输入匹配良好,耦合度波动小于0.5 dB,方向性高于20 dB。     

任意耦合度集总宽带正交定向耦合器的研究

本文提出了一种任意耦合度集总宽带正交定向耦合器的分析及设计方法。本文首先从定向耦合器的奇偶模阻抗理论分析出发,得到任意耦合度定向耦合器单元的解算公式,然后通过级联单元定向耦合器得到任意耦合度集总宽带定向耦合器的元件解算公式。经ADS 仿真验证,由解算公式得到的网络其耦合度值与计算结果相一致,级联起来的带宽也比单元定向耦合器的带宽要宽很多。为了进一步验证,本文结尾给出了一个中心频率为445MHz,耦合度值为5dB 的设计实例,测试结果与仿真结果非常吻合。该耦合器有小尺寸,带宽大等优点。     

Ka波段定向耦合器的优化设计

本文提出一种宽频带、高隔离度定向耦合器的有效设计方法,并设计出一种有应用价值的定向耦合器。根据Bethe小孔耦合理论为基础的工程设计方法,按照预定的技术参数,初步设计出等孔径波导定向耦合器的有关参数,在此基础上,利用仿真软件CST对首末两对耦合孔之间的距离进行仿真和优化,使隔离度在高频端的性能得到提高;又通过扩大其余耦合孔之间的距离使得隔离度在低频端也得到了改进,从而提高了隔离度的整体性能。文中设计了一个Ka波段的定向耦合器,耦合度的仿真值与-10dB的设计要求值相比偏差在0.7dB之内,优化后隔离度在整个频带内小于-47.5dB。