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。     

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。     

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。     

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 ...     

微带双分支定向耦合器的小型化设计与实现

提出了小型化微带双分支定向耦合器的设计方案,通过对双分支微带线进行结构等效,解决了传统微带双分支定向耦合器尺寸较大的问题。应用HFSS软件对结构进行了优化仿真设计,并制作和测量了一款工作在L波段用于海事卫星通信的微带耦合器样件。该耦合器样件比传统双分支定向耦合器面积缩小了51%,实测结果与仿真结果吻合较好,验证了方案的可行性。     

一种宽带高方向性微带定向耦合器

文中设计了一种小型化的具有高方向性的多节微带线定向耦合器。通过将耦合微带线分段处理,得到由一节1/4波长段和两节1/8波长段组合的多段耦合器。非均匀介质微带耦合线中奇偶模相速度的差异导致微带定向耦合器的方向性较差。文中通过在耦合器馈线拐角处采用1/4圆弧提高了方向性。通过优化仿真设计实现了10 GHz耦合器,耦合度为25 dB,并且从6~14 GHz的方向性优于30 dB。与传统的并联耦合线耦合器相比,文中所提出的耦合器具有更小尺寸和更加出色的方向性,且实测和模拟仿真基本一致。     

一种低驻波微带均衡器的研究

提出了一种低驻波的微带均衡器结构,并对该结构进行了理论分析、设计、制作和测试.该结构通过在微带线相隔四分之一波长处放置了2个加载了电阻的微带支节构造而成.测试结果显示,设计衰减量为3 dB,工作频带为3.2 GHz～3.4 GHz的微带均衡器的最小衰减量小于0.4 dB,最大衰减量为2.9 dB,驻波在整个工作频带内低于1.18,测试结果与设计值符合较好.     

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.     

平行耦合线定向耦合器的设计

阐述了平行耦合线定向耦合器的工作原理和设计过程.根据耦合微带线和耦合带状线的主要特征,分别设计了频率为2.5GHz的平行耦合微带线定向耦合器和平行耦合带状线定向耦合器.根据给定耦合器的技术指标,确定耦合器的类型、结构.利用ADS软件环境设计了平行耦合线定向耦合器的电路模型,并对定向耦合器的S参数进行仿真、优化,已达到预期的设计要求.由仿真结果可以看出,在频带范围内,耦合带状线定向耦合器的耦合性能优于耦合微带线定向耦合器.     

基于RFID应用的微带线定向耦合器的设计

在传统微带线定向耦合器的设计中,由于耦合微带线的不均匀性及有不同的偶模和奇模相速度,导致耦合器有较差的方向性.为研究满足无线射频识别(RFID)应用的耦合器,文章根据在耦合器的闲置耦合端口引入短路短截线线,使耦合端口失配,大幅度提高耦合器的方向性的方法上,进一步研究改变短截线的结构尺寸,观察其对耦合器特性的影响,运用HFSS仿真软件进行频率扫描,给出设计优化的方法,确定短截线的最佳尺寸.运用这种技术设计了工作在2.3～2.5 GHz的10 dB微带线定向耦合器,并运用于无线射频识别阅读器,在频带范围内隔离度超过-50 dB.     

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.     

A 3-d broadband dual-layer multiaperture microstrip directionalcoupler

A three-dimensional (3-D) broadband dual-layer multiaperature microstrip directional coupler is presented in this paper. The dual-layer, multiaperature directional coupler consists of two-layer back-to-back substrates with 15 small coupling apertures on the center ground plane. A novel rectangular multiaperature coupling structure with very small width is used to greatly extend the bandwidth and operating frequency of the coupler. The ±2.4 dB coupling variation bandwidth of the couplers is more than 1.5 octaves from 9.79 to 29.55 GHz. The insertion losses, return losses at all ports and directivities, are better than 1.7 dB, 10.26 dB, and 10.3 dB over the bandwidth, respectively. The measurements agree well with the simulations     

An Interdigitated 3-dB Coupler with Three Strips

An interdigitated microstrip coupler on alumina substrate with three strips and two bond wires is described that provides an alternative to the four-strip Lange coupler. The useful coupling range is between 3 and 6 dB. Experimental results for a 3-dB coupler in the frequency range 4.5-9 GHz are presented together with theoretical results for 3-5-dB coupling.     

Design of Multilayered K-Band and Ka-Band Slot-Coupled Microstrip 90° Hybrid Couplers Employing Circular Ring Patch Shapes

Numerical analysis and design of millimeter-wave (mmWave) slot-coupled microstrip 90° hybrid couplers employing circular ring patches, which is operating between 18 and 40 GHz frequency range for K-Band and Ka-Band radar applications, is presented in this paper. The proposed design uses multilayer printed circuit board (PCB) technology that allows having a compact and broad bandwidth coupler. The proposed couplers use broadside coupling between microstrip patches at the top and the bottom layers via an elliptical-shaped slot in the common ground plane (mid-layer). The design uses circular ring shaped broadside coupled patches and an elliptical-shaped slot created in a common ground plane between two identical dielectric substrates. The 3 dB coupler prototype has been fabricated on two 0.127 mm thick Rogers Duroid RT5880 substrates. The circuit occupies the dimensions of less than 5 mm × 5 mm without the extension that is required to insert the connectors. Extensive parametric studies are performed to address the effect of varying the coupler parameters on the coupling values, return losses, isolations, transmission magnitudes and phases through the operational frequency bandwidth. A 3 dB/90° hybrid coupler prototype is fabricated and then tested experimentally using Agilent E8364B PNA Network Analyzer. The simulation and experimental results show a good performance in terms of bandwidth, which covers the entire desired frequency range. In addition, detailed design for different coupling values of the proposed coupler is presented in this paper. The proposed coupler can achieve different coupling values range from 3 up to 9 dB that can be used for switched beam antenna array systems.     

宽带毫米波功率模块驱动技术

设计了一个毫米波频段的宽带功率均衡器与固态功率驱动模块。通过对用于驱动模块的功率均衡器进行改进,提出了一种新型的微带阶梯阻抗谐振线的功率均衡器结构,这种结构频带宽,驻波好,结构紧凑。为了验证其性能,加工实物并进行测试,测试结果表明,均衡器在32 GHz~40 GHz宽带频段,其最小插入损耗小于3.3 dB,回波损耗优于13 dB,均衡量9 dB。固态功率驱动模块采用2级放大器,且均衡器后置,布局合理。测试结果表明,在32 GHz~40 GHz,功率均衡精确度优于2 dB,输出功率更为准确,实现了固态驱动模块的小型化设计。     

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...     

基于微带倒相器的新型宽带3dB分支线耦合器

设计了一种宽带的微带线3dB分支线耦合器,并给出了理论分析。该模型结构简单,易于实现,通过级联两级分支线耦合器及加入超宽带微带倒相器,增加了带宽。仿真结果表明,在0.7~1.26GHz频带范围内,该耦合器回波损耗大于20dB,隔离度大于19dB,两平分端口幅度不平衡性小于1.23dB,相位不平衡小于,具有良好的性能。实验结果与仿真结果相符。