集中参数定向耦合器的设计与实现

摘要

随着现代通信技术的发展,微波系统的集成度提高,对微波系统重要组成部分的定向耦合器也会相应提出更高的指标,所以现代微波设备会对定向耦合器提出工作频带宽、尺寸小、方向性高、平坦度好的要求。由变压器混接网络构成的集中参数定向耦合器相对于分布参数定向耦合器优势明显。本论文便是利用变压器混接方式来设计定向耦合器。
　　本论文设计了两个集中参数定向耦合器,其中一个工作频段在1-30MHz,另一个工作频段在30MHz-200MHz,耦合度均为30dB,方向性大于18dB,耦合平坦度为±0.6dB,驻波比小于1.25,插入损耗小于0.25dB。为了满足指标要求,本论文最终采取的设计方案分别为三环结构和传输线变压器结构,后者通过加载衰减网络来实现耦合度的要求。
　　论文对定向耦合器的工作原理和技术指标进行了介绍。由于集中参数定向耦合器是构建在变压器基础上的,故对集中参数变压器作了简要介绍,具体分析了传输线变压器的结构和基本特性,给出了其一般设计步骤。对变压器的串并联耦合进行分析,推导了三环结构定向耦合器插入损耗、耦合度等主要指标与线圈匝数之间的关系。
　　论文根据技术指标要求确定了设计方案,并根据理论分析计算出传输线长度以及线圈匝数,最后制作样品并进行实物的调试与测试。测试结果表明,所设计的定向耦合器满足了指标要求。
　　本文对集中参数定向耦合器进行了系统的研究,所设计的出的样品性能优良,具有较好的工程应用价值。

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1 绪论

1.1 定向耦合器的研究意义和背景

1.2 定向耦合器的发展历史和现状

1.3 本文的主要工作和内容安排

2 定向耦合器的基本理论

2.1 概述

2.2 定向耦合器的性能参数

2.3 定向耦合器网络理论

2.4 本章小结

3 传输线变压器特性分析及设计

3.1 变压器概述

3.2 传输线变压器构成及其能量传播方式

3.3 传输线变压器特性分析

3.4 传输线变压器的设计步骤

3.5 本章小结

4 集中参数双定向耦合器的设计

4.1 集中参数变压器为主体结构的耦合器研究与设计

4.2 传输线变压器为主体结构的耦合器研究与设计

4.3 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献