第6章 定向耦合器
Rb 2 1 a12 .......................(1)
Pi1 R 2 C 10 10 lg U R 10 又由 C 10 lg r3 2 Pr 3 Ur3 R 2ba2 jbR R 2b 2 2 U r 3 R ( Ae Be ) Ur3 2 2 1 a2 R 1 a2 2 R 2
按传输线类型
按耦合方式
波导
同轴线
带状线
微带线
单孔耦合
多孔耦合
连续耦合
平行线耦合
输出方向
输出相位
按耦合强弱
同向耦合
反向耦合
90度定向
180度定向
强耦合
中等耦合
弱耦合
2
第六章 定向耦合器
下图给出了几种定向耦合器的结构示意图，其中图 (a)为微带分支定 向耦合器，图(b)为波导单孔定向耦合器，图(c)为平行耦合线定向耦 合器，图(d)为波导匹配双T，图(e)为波导多孔定向耦合器，图(f)为微 带混合环。
第六章 定向耦合器
6-1 概述
一. 功 能 1. 耦合传输性
设电磁波从1口输入，除一部分从2口直接输出，另一部分能量 从3口输出——功率分配特性
2. 隔离性 1口输入的电磁能量从2口和3口输出，从4口无输出——定向耦 合性
① 定向耦合器 ④ ③
1
②
第六章 定向耦合器
二.分类 定向耦合器的种类很多。
(1) 匹配特性：在理想情况下，它的四个端口是完全匹配的，只要1和2 端口能调到匹配，3和4端口一定匹配，即S11=S22=S33=S44=0 ；
(2) 隔离特性：当3和4端口具有隔离特性时，即S34=S43=0，则1和2端口 也具有隔离特性，即S12=S21=0；
(3) 平分特性：当信号由3端口输入时，则同相等分给1和2端口，即S13 = S23 ；当信号由 4 端口输入时，反相等分给 1 和2 端口，即S14 = －S24； 当信号由 1 端口输入时，则同相等分给 3 和 4 端口，即 S31 = S41 ；当信号 由 2 端口输入时，则反相等分给 3 和 4 端口，即 S32 = -S42 。故匹配双 T 的 散射参量矩阵为 0 0 1 1
0 1
15
第六章 定向耦合器
Ae Be 归一化转移参量 [ Ae ] C D e e a2 R b j R (b a1a2 b)
j b R a1 b R
U r1e U i1e S11e
U r 2e
1 ( Ae De ) ( Be Ce ) U r 4e 2 Ae Be Ce De
3
第六章 定向耦合器
三. 定向耦合器的技术指标 定向耦合器一般属于四端口网 ① 络，它有输入端、直通端、耦 合端和隔离端，分别对应右图 ④ 所示的1、2、3和4端口。
② 定向耦合器 ③
定向耦合器的主要技术指标有耦合度、隔离度(或方向性)、输入 驻波比和工作带宽。 (一) 耦合度C 耦合度 C 定义为输入端的输入功率 P1 与耦合端的输出功率 P3 之比 的分贝数，即 P C 10 lg 1 （dB) P3
S11 S [ S ] 12 S13 S14
S 12 S 11 S 13 S 14
S 13 S 13 S 33 0
S 14 S 0 S 44
14
11
第六章 定向耦合器
对于普通的双T接头，由于连接处结构突变，即使双T各臂均接匹配负 载，接头处也会产生反射，为了消除反射，通常在接头处加入匹配元 件(如螺钉、膜片或锥体等)，就可以得到匹配的双T，它具有下列重要 性质：
4
第六章 定向耦合器
由于定向耦合器是一个可逆四端口网络，因此耦合度又可表示
U 2 2 1 1 i1 C 10 lg 20 lg 20 lg S31U i1 2 S31 S13
由此可见耦合度的分贝数愈大耦合愈弱。
(dB)
通常把耦合度为0~10dB的定向耦合器称为强耦合定向耦合器； 把耦合度为10~20dB的定向耦合器称为中等耦合定向耦合器；
1.前提条件：仅从1口输入电压，设Ui1＝1v，其他各口均接匹配负载
14
第六章 定向耦合器
2.奇偶模等效法分析设计有关参数
U i1 1 Ui4 U rn
1 1 U i1e U i1o 2 2 1 1 0 ( ) U i 4e U i 4o 2 2 U rne U rno
S S P D 10lg 3 10lg 31 2 20lg 31 D C P4 S41 S41
2
6
第六章 定向耦合器
(三） 输入驻波比 将定向耦合器除输入端外，其余各端均接上匹配负载时，输入端的 驻波比即为定向耦合器的输入驻波比。此时，网络输入端的反射系 数即为网络的散射参量S11，故有
（四） 频带宽度
1 S11 1 S11
频带宽度是指耦合度、隔离度 ( 或方向性 ) 及输入驻波比都满足指标要 求时，定向耦合器的工作频带宽度，简称工作带宽。
7
第六章 定向耦合器
6-2 波导匹配双T
一、波导匹配双T的构成 矩形波导的T形接头有E-T接头和H-T接头两种，如图所示。其中E-T 接头的分支波导宽面与主波导中TE10模的电场所在平面平行；H-T接头 的分支波导的宽面与主波导中TE10模的磁场所在的平面平行。
R (S21e S21o ) 2 R (S21e S21o ) 2
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第六章 定向耦合器
U r1 0 S11e S11o =0 U r 4 0 S11e S11o =0
Ae De Ao Do Be Ce Bo Co
a2 R a1 R(b2 a1a2 ) 1
把耦合度大于20dB的定向耦合器称为弱耦合定向耦合器。
5
第六章 定向耦合器
(二）隔离度D 隔离度D定义为输入端的输入功率P1与隔离端的输出功率P4之比的分贝数， 即 P D 10 lg 1 (dB) 若用散射参量来描述，则有
U 2 2 i1 20 lg 1 D 10 lg 2 S41U S41 i1
U r1o U i1o S11o
U r 2o
奇偶模网络参量关系
1 ( Ao Do ) ( Bo Co ) U r 4o 2 Ao Bo Co Do
R 2 Ui1o S21o R U r 3o 2 Ao Bo Co Do
1 0 0 1 1 [S ] 2 1 1 0 0 1 1 0 0
12
第六章 定向耦合器
6－3 分支定向耦合器
分支定向耦合器是由两根平行的主传输线和若干耦合分支线组成。 分支线的长度及相邻分支线之间的距离均为p0/4。这种分支定向耦合器 可以用矩形波导、同轴线、带状线和微带线来实现。
R 10C 10
R 2b 2 .....................................(2) 2 2 1 a2 R
19
第六章 定向耦合器
联立得
C 10 a1 10 1 a2 a1 R 1 2
b
1 a12 R
注：设计双分支定向耦合器尺寸方法
10
第六章 定向耦合器
二、 普通波导双T和波导匹配双T
将具有共同对称面的E-T接头 和H-T接头组合起来，即构成普 通双T接头，如右图所示。
④
S14 S24 ( ET ) S13 S23 ( HT ) S34 S43 0
③
双T接头可等效为一个可逆无耗四端口网络，其散射参量矩 阵为
波导型分支定向耦合器是由E-T分支构成，根据E-T分支的性质，分 支线是串联在主线上的，因此是串联结构；而同轴型、带状型和微带型 分支是与主线相并联的，因此是并联结构。
上图表示微带型双分支定向耦合器的结构示意图，它可等效为一个四端 13 口网络。它是一个对称、可逆、无耗的四端口网络。
第六章 定向耦合器
8
第六章 定向耦合器
对于波导的T 形接头，我们把主波导的两臂分别称为 1和2端口，分 支臂称为 3 端口。分析波导的 T 形接头的工作特性，可利用波导中 TE10 模的电场分布来分析。 E-T 接头和 H-T 接头中 TE10 模的电场分布 分别如图所示。
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第六章 定向耦合器
E-T接头具有下列特性： (1) 当信号从3端口输入时，则1和2端口有等幅反相输出，用散射参量表示 则有： S13 = -S23； (2)由于1和2端口在结构上对称，故有：S11 = S22； (3)当信号由1和2端口等幅同相输入时，3端口无输出，此时对称面为电场 的波腹点；反过来，当信号由1和2端口等幅反相输入时，3端口输出最 大，此时对称面为电场的波节点。 H-T接头具有下列特性： (1)当信号从3端口输入时，则1和2端口有等幅同相相输出，用散射参量 表示则有： S13 = S23； (2)由于1和2端口在结构上对称，故有：S11 = S22； (3)当信号由1和2端口等幅同相输入时，3端口输出最大，此时，3端口对 称面处为电场波腹点；反之，当信号由1和2端口等幅反相输入时，3端口 无输出，3端口对称面处为电场波节点。
1 2 , U i 4e 1 2 U rne ?
1）偶模情况： U i1e
转移参量[ Ae ] [ A 1 ][ A2 ][ A 3]
0 0 j bY01 1 1 jbY ja Y ja Y 1 0 01 1 01 2 01 a2 b j bY01 jY ( b a a b ) a b 1 2 1 01
3）确定（a1，a2，b）
定向耦合器的作用
定向耦合器的作用
定向耦合器的作用
定向耦合器常用于对规定流向微波信号进行取样。
在无内负载时，定向耦合器往往是一四端口网络。
定向耦合器常有两种方法实现，一为耦合定向耦合器，其耦合区长度为四分之一的整数倍，其直接输出和耦合输出端口在结构上不相邻，输出相位差往往是90度或180度，剩余的一个端口称为隔离端，理论上隔离端不输出任何能量。
另一种为分支线定向耦合器，两输出端口结构上相邻，输出相位差也可以实现90度或180度，常用于强耦合场合。
参数说明：耦合度：当其余端口接匹配负载时，耦合端输出功率与主线输入功率之比。
耦合损耗：由于一定能量传输到耦合端而引起主线输出功率减小，它等于主线插入损耗的理论值。
主线插入损耗的最小理论值与耦合度的关系如下：耦合度
主线理论损耗3dB 3.00dB 6dB 1.20dB 10dB 0.46dB 15dB 0.14dB 20dB 0.04dB 30dB 0.004dB。
第6章 定向耦合器modified
图6.10 分支线耦合器电路分解为偶模和奇模 (a)偶模 (b)奇模
第6章 定向耦合器
考虑偶模二端口电路Γe和Te的计算，利用A矩阵和S矩阵的 关系 (6-23) 则 (6-24a) (6-24b) 同样对于奇模有 (6-25) (6-26)
第6章 定向耦合器
将(6-24)和(6-26)代入(6-22)中，有
，此时(6-4)转化为 (6-6)
意即只要(6-5)式满足，则端口①(由对称性，其余端口一样)将 是匹配的。在满足(6-5)时，端口③的电压是 (6-7) 采用(6-2)和(6-5)得 (6-8)
第6章 定向耦合器
定义C为 (6-9) 则 将上两式代入(6-8)中可得 (6-10) 同样我们能证明 (6-11) 以及 (6-12) 根据(6-10)和(6-12)可以作出耦合端口和直通端口电压随频率的 关系曲线，如图6.6所示。
第6章 定向耦合器
2.耦合线耦合器的设计
分析方法：偶-奇模分析技术与线的输入阻抗相结合 单端耦合线耦合器及其示意性电路如图6.4所示，其中端 口①的激励可视为偶模和奇模激励之和。由于对称性，对于偶 模，可认为 I = I , I = I , V = V , V = V ，如图6.5(a)所示；而奇模则 满足 I = − I , I = − I , V = −V , V = −V ，如图6.5(b)所示。
图6.2 (a)边耦合带状线 (b)宽边耦合带状线 (c)耦合微带线
第6章 定向耦合器
三线耦合线可用图6.3所示的结构来表征。若假定传输 TEM模，则耦合线电特性仅决定于线间等效电容和线上电磁波 的传播相速。
考虑耦合线的两种特殊的激励类型,如图6.4所示： •偶模：两带状导体上电流的幅值相等，方向相同 偶模电容 偶模阻抗 •奇模：两带状导体上电流的幅值相等，方向相反 奇模电容 奇模阻抗
微波实验 定向耦合器
实验六定向耦合器特性的测量及应用目的：研究定向耦合器的特性及其应用。
原理：定向耦合器是微波测量和其它微波系统中常见的微波器件，它是一种有方向性的微波功率分配器，更是近代扫频反射计中不可缺少的部件，通常有波导、同轴线、带状线及微带等几种类型。
图1为其结构示意图。
它主要包括主线和副线两部分，彼此之间通过种种形式小孔、缝、隙等进行耦合。
因此，从主线端上“1”输入的功率，将有一部分耦合到副线中去，由于波的干涉或叠加，使功率仅沿副线一个方向传输（称“正向”），而另一方向则几乎毫无功率传输（称“反向”），图2为本实验所用的十字定向耦合器，耦合器中端口之一终端接一内装的匹配负载。
主线副线图1（一）定向耦合器的主要特性参量有二：为了便于解释耦合度和方向性，画出了定向耦合器传输示意图（图3），图中P1、P2分别为主线输入、输出功率；PF3为副线中正向输出功率，PR3为副线中反向输出功率。
（1）耦合度（或过度衰减）C如图31243主线副线图3P3F 1243主线副线P1P23RP P1P21（a ）所示，主线输入功率P 1，与副线中正向输出功率P F 3之比，称为定向耦合的耦合度，若以分贝（db ）表示则：C=10logFP P 31(db) （6.1） （2）方向性D如图3所示，副线中正向输出功率P F 3与反向输出功率P R 3之比称为定向耦合器的方向性，若以分贝表示，则:D=logRFP P 33(db) （6.2） 有时，反映定向程度的指标也用隔离度D ’来表示。
隔离度表示主线输入功率P 与副线反向输出功率之比，即D=10logRP P 31(db) （6.3） 由式子（2）D=10logR F P P 33=10log R P P31=D ’-C （6.4） 从上可知，定向耦合器的方向性等于隔离度与耦合度之差，理想的定向耦合器的方向性D →∞;也就是说，当各端均匹配端接时，若功率从主线端“1”输入，则副线仅端“3”有输出，而端“4”无输出；即端“1”与端“4”彼此隔离；端“2”与端“3”彼此隔离，实际的定向耦合器隔离端的耦合隔离的理想器件。
第6章定向耦合器
第六章 定向耦合器
对于波导的T形接头，我们把主波导的两臂分别称为1和2端口，分 支臂称为3端口。分析波导的T形接头的工作特性，可利用波导中 TE10模的电场分布来分析。E-T接头和H-T接头中TE10模的电场分布 分别如图所示。
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第六章 定向耦合器
E-T接头具有下列特性：
(1) 当信号从3端口输入时，则1和2端口有等幅反相输出，用散射参量表示
二.分类
第六章 定向耦合器
定向耦合器的种类很多。
按传输线类型
按耦合方式
波导
同轴线 带状线 微带线
单孔耦合
多孔耦合
连续耦合
平行线耦合
输出方向
输出相位
按耦合强弱
同向耦合
反向耦合 90度定向
180度定向
强耦合
中等耦合
弱耦合 1
第六章 定向耦合器
下图给出了几种定向耦合器的结构示意图，其中图(a)为微带分支定 向耦合器，图(b)为波导单孔定向耦合器，图(c)为平行耦合线定向耦 合器，图(d)为波导匹配双T，图(e)为波导多孔定向耦合器，图(f)为微 带混合环。
a1
10C
10
1
1 2
a2 a1 R
b 1 a12 R
注：设计双分支定向耦合器尺寸方法
19
有时用方向性 (dB)来表示耦合器的隔离性能，它是耦合端输出功率P3与 隔离端的输出功率P4之比。也可用散射参量来表示方向性，即
D 10 lg P3 P4
10 lg
S31 2 S41 2
20 lg
S31 S41
DC
5
第六章 定向耦合器
(三） 输入驻波比
将定向耦合器除输入端外，其余各端均接上匹配负载时，输入端的 驻波比即为定向耦合器的输入驻波比。此时，网络输入端的反射系 数即为网络的散射参量S11，故有
定向耦合器(1).ppt
(1) 工作频带:
定向耦合器的功能实现主要依靠波程相位的关 系,也就是说与频率有关。 (2) 插入损耗： 主路输出端和主路输入端的功率比值,包括耦 合损耗和导体介质的热损耗。
(3) 耦合度: 描述耦合输出端口与主路输入端口的比例关系, 通常用分贝表示,dB值越大,耦合端口输出功率越小。 耦合度的大小由定向耦合器的用途决定。 (4) 方向性: 描述耦合输出端口与耦合支路隔离端口的比例关 系。理想情况下,方向性为无限大。
( a )
( b )
图 6-2 L-C分支线型耦合 (a) 低通式； (b) 高通式
集总参数定向耦合器的设计步骤： 步骤一: 确定耦合器的指标,包括耦合系数C(dB)、 端口的等效阻抗Z0（Ω）、电路的工作频率fc。 步骤二：利用公式计算出k、Z0s及Z0p:
k 10
c / 10
Z 0s Z 0 1 k Z0p Z0 1 k k
D(dB) 10 lg
6.2 集总参数定向耦合器
6.2.1 集总参数定向耦合器设计方法
常用的集总参数定向耦合器是电感和电容组成 的分支线耦合器。其基本结构有两种： 低通L-C式 和高通L-C式。
1 Z 0 P 1 C p 4 P 4 L s L s 2 P 2 C p 3 P 3 4 P 4 1 Z 0 P 1 L p C s C s 2 P 2 L p 3 P 3
若P1、P2、 P3、P4皆用毫瓦（mW）来表示, 定向耦合器的四大参数则可定义为：
插入损耗 耦合度 隔离度 方向性
T (dB) 10 lg C (dB) 10 lg I (dB) 10 lg P2 1 10 lg P S 21 2 1 P3 1 10 lg P S31 2 1 P4 1 10 lg P S 41 2 1 P3 1 1 10 lg 10 lg I (dB) C (dB) 2 2 P4 S 41 S31
定向耦合器
定向耦合器相关图片编辑词条参与讨论所属分类：基本物理概念天体物理学电子电子技术电子术语通信通信技术定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。
主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。
用来分配或合成微波信号功率并具有定向耦合特性的微波元件。
它是在主、副两根传输线(简称主、副线)之间设置适当的耦合结构组成的。
定向耦合器采用同轴线、带状线、微带线、金属波导或介质波导等各种型式。
耦合结构有耦合孔、耦合分支线和连续结构耦合等型式。
目录·• 工作原理·• 网络特性定向耦合器-工作原理主线中传输的功率通过多种途径耦合到副线,并互相干涉而在副线中只沿一个方向传输。
图1 图2 图3图1为矩形波导定向耦合器的三种典型耦合结构。
a是相距1/4导波长的双孔耦合;b是间距和长度都等于1/4导波长的双串联分支线耦合；c是在裂缝区域内TE和TE两种传播模式的连续耦合。
以a和b两种结构为例，从端口①输入的信号分两路耦合到副线后，朝端口④方向因行程相等而同相叠加，有输出；朝③方向则行程相差1/2导波长而反相抵消，被隔离而无输出。
图2为微带定向耦合器的两种典型的耦合结构。
a是间距和长度都等于1/4导波长的双并联的分支线耦合,b是在平行区域内电场和磁场两种结构连续耦合。
以b的结构为例,从端口①输入的信号由电场耦合在副线的两个端口上产生同相感应电压，磁场耦合则产生反相感应电压。
结果在端口④处相加而有输出，③处则抵消而呈隔离无输出。
此外,也可构成其他传输线的定向耦合器（图3）。
定向耦合器-网络特性定向耦合器可被看作为四端口网络，其特性可用散射矩阵【s】表示，即其中各端口的反射系数s ii(i=1、2、3、4)的值很小（理想值为零）,表示各端口的匹配情况；衰减系数s13=s31=s24=s42的值也很小(理想值为零)，表示隔离情况；s14=s41＝s23＝s32是耦合系数，其值根据需要而设计。
定向耦合器
小孔定向耦合器原理及结构
波导系统中，多数定向耦合器是通过正、副波导公共壁上的耦合小孔进行耦合的。该小孔能用电和磁偶极矩组成的等效源替代。此法向的电偶极矩和轴向的磁偶极矩在耦合波导中具有偶对称性质，而横向磁偶极矩的辐射有奇对称性质。因此通过调整两个等效源的相对振幅就能抵消在隔离端口方向上的辐射，增强耦合端口上的辐射。
耦合线定向耦合器的原理结构
当两条平行传输线的间距逐渐缩小时，主线与副线之间发生电磁耦合，主线的功率耦合到副线，副线的功率也能耦合到主线。此类定向耦合器早起为同轴线结构，有两个导体同置于一个外导体中，此后出现带状线结构和微带线结构。
定向耦合器的本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配，主要由传输线构成，同轴线，矩形波导，圆波导，带状线和微带线均可构成定向耦合器，所以其种类较多，可从耦合机理将其分为四种：小孔耦合，平行耦合，匹配双T
概述
定向耦合器常用于提取和测量微波设备与系统中的功率，是一种具有方向性的四端口功率耦合原件，其本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配。主要组成包括：主线（直通线）、副线（耦合线）、耦合机构。而定向耦合是指通过一定的耦合机制把主线（直通线）上的一部分功率沿一定的方向耦合到副线（耦合线）中，理想的耦合器中，功率在耦合线中只传向一个输出端口，另一个端口无功率输出。
微波电路西电雷振亚老师的课件第6章定向耦合器
03
定向耦合器的应用
通信系统中的应用
信号传输
定向耦合器在通信系统中用于传输信号，能够实现信号的定向传 输和监测，提高信号传输的稳定性和可靠性。
功率分配
定向耦合器可以将输入信号按照一定的比例分配到多个输出端口， 实现功率的合理分配，满足不同设备的需求。
信号分离
广播电视系统
定向耦合器可用于广播电视系统中， 实现对信号的定向传输和分配，提 高信号覆盖范围和传输质量。
04
定向耦合器的性能指标
耦合度
总结词
耦合度是定向耦合器最重要的性能指标之一，表示耦合器输出端口功率与输入端 口功率的比值。
详细描述
耦合度的大小决定了定向耦合器对信号的提取程度。一般来说，耦合度越高，信 号提取能力越强，但同时也可能带来更大的噪声和失真。因此，在选择定向耦合 器时，需要根据实际需求和系统指标来选择合适的耦合度。
LTCC工艺
LTCC工艺是一种低温共烧陶瓷技术，它将多层陶瓷材料叠层烧结而成。在定向耦合器的制作中，LTCC工艺可用于制作高精度 、高稳定性的微型结构。这种工艺具有高可靠性、高稳定性等优点。
具体而言，LTCC工艺可以通过流延、叠层、烧结等方法实现。在定向耦合器的制作中，LTCC工艺能够实现高精度、高稳定性 的结构设计和控制，从而提高定向耦合器的性能和可靠性。同时，LTCC工艺还具有较好的耐高温性能和化学稳定性，能够满 足高温、恶劣环境下的应用需求。
厚膜工艺
厚膜工艺是一种将材料以较厚的膜层形式沉积在衬底上的 技术。在定向耦合器的制作中，厚膜工艺可用于制作较厚 的结构层，如波导壁、腔体等。这种工艺具有工艺简单、 成本低等优点。
具体而言，厚膜工艺可以通过丝网印刷、喷雾镀膜等方法 实现。在定向耦合器的制作中，厚膜工艺能够实现快速、 大批量生产，同时保持一定的性能和稳定性。
实验六 定向耦合器的测量
太原理工大学现代科技学院实验报告实验名称 同组人 专业班级 学号 姓名 成绩 实验六 定向耦合器的测量 一、实验目的 了解定向耦合器的外部特性，掌握其指标的测量方法。
二、实验准备 PNA362X 及其全套附件，定向耦合器一只。
按定向耦合器的使用频率设置扫描方案。
点数不要超过21点，否则数据太多。
三、测量步骤 1.差损的测量 仪器按右图测差损连接，在仪器输入与输出口上各接一根短电缆。
两电缆末端各接一只10dB 衰减器，再用一个双阴连接起来； 按执行键校直通，拔下双阴，将两根电缆带衰减器的一端，分别接到定向耦合器的直通路的输入与输出端，耦合路输出端接上匹配负载。
记下或打印个频点的插损，这就是直通路的插损。
2.耦合度的测量 将耦合路上的负载拔下，再将接在直通路输出端的衰减器带电拔下接到耦合路输出口上，耦合口上的负载接到直通路出端上（即交换两输出口的连接），记下或打印输出路各频点插损，这就是耦合度。
3.定向性的测量 交换直通路的连接，也就是信号流向颠倒了，记下或打印各频点的插损，它们与耦合度之差即定向性。
4.主路驻波比测量 仪器按右图测回损连接，电桥测试端口接上双阳连接器一只，按执行键校开路。
在双阳口上接上阴短路器，按执行键校短路； 拔下短路器。
接上定向耦合器的主路输入插座，各支路端接匹配负载。
此时屏幕上已出现输入阻抗轨迹，看不清时可按↓键换挡； 按菜单键，选驻波返回。
看不清时可按↓键换挡。
记下或打印曲线。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………。
第6章 定向耦合器
第6章 定向耦合器
环形桥定向耦合器 6.5 环形桥定向耦合器
混合环又称环形桥,结构如图 6-11(a)所示。 它的功能与分支线耦合器相似,不同的是两个输出端口 的相位差为180°。当信号从端口1输入时,端口4是隔 离端,端口2和端口3功率按一定比例反相输出,也就是 相位差为180°。当信号从端口4输入时,端口1是隔离 端,端口3和端口2功率按一定比例反相输出。同样地, 端口2和端口3也是隔离的,无论从哪个口输入信号,仅在 端口1和端口4比例反相输出。
第6章 定向耦合器
dB
0.55
0.60
0.65
0.70 0.75 0.80 FREQ[GHz]
0.85
0.90
0.95
1.00
图 6-8平行线型耦合器仿真结果
第6章 定向耦合器 在上述平行耦合线定向耦合器的基础上,可以得到 各种变形结构,如图6-9 所示。结构越复杂,计算越困难。 在正确概念的指导下,实验仍然是这类电路设计的有效 方法。
D(dB) = −10 lg
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集总参数定向耦合器 6.2 集总参数定向耦合器
6.2.1 集总参数定向耦合器设计方法 常用的集总参数定向耦合器是电感和电容组成的 分支线耦合器。其基本结构有两种： 低通L-C式和高 通L-C式,如图6-2所示。
第6章 定向耦合器
第6章 定向耦合器
图 6-7平行线型耦合器电路图
第6章 定向耦合器 Microwave Office软件仿真结果如图6-8 所示, 图中自上而下便是S21、 S31、 S41、 S11的dB值,这些值 可以在附录1的实验中测量作比较。
第6章 定向耦合器
0.00 S21 －5.00 －10.00 S31 －15.00 －20.00 －25.00 －30.00 －35.00 －40.00 0.50 S11 S41