元件补偿型定向耦合器的研究

摘要

定向耦合器广泛应用于幅度控制系统、平衡放大器、功率分配器和合成器等许多微波网络和系统中。由于它们在各端口均阻抗匹配，因此可以方便地嵌入到其它电路或子系统中。
　　本文研究了一种增强方向性的元件补偿型微带定向耦合器，这种元件补偿是通过增加补偿元件进行实现的，首先是通过加补偿电感来实现，奇偶模的相速通过这种方法得到了改进补偿，达到了理想隔离度，同以前其它增强方向性的补偿方法相比，这种元件补偿方法最大的优点就是实现比较简单，然后通过补偿电容来实现，也能够实现高的定向性，最后采用两者的三元件补偿元件来实现，也能实现高的定向性。但在设计过程中没有考虑寄生效应的影响，所以又提出了一种比较准确的设计方法，来对微带耦合器的方向性进行加强。连接处的不连续性产生的寄生效应对方向性有至关重要的影响，设计时必须把它考虑在内。如果不对寄生效应进行适当的模拟，方向性的增强，对于弱耦合器来说是非常困难的。不论耦合度是多少，运用分析的证明方法能够得到元件补偿的微带定向耦合器的精确设计。
　　基于前面所提到的元件补偿的方法，本文在此基础上设计了20dB的中心频率在2.8GHz的微带定向耦合器。测量结果显示它的最大方向性在50dB左右，这比传统的40dB的微带定向耦合器有了很大的元件补偿。在2.8GHz附近15％的带宽范围内它的方向性都超过了20dB，但是耦合度的最大改变仅有0.5dB，性能优良。

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第一章 绪论

1.1 定向耦合器的基本概述

1.2 定向耦合器的发展历史与现状

1.3 本文的主要内容

第二章 定向耦合器的理论分析

2.1 定向耦合器的原理结构

2.2 定向耦合器的基本技术参数

2.3 定向耦合器的网络分析

2.4 本章小结

第三章 传统微带定向耦合器特性参量的研究

3.1 耦合微带线的设计原理

3.2 HFSS 中微带定向耦合器的建模分析

3.3 本章小结

第四章 元件补偿定向耦合器特性参量的分析

4.1 单元件补偿定向耦合器的奇偶模分析

4.3 三元件补偿型定向耦合器的研究

4.4 元件补偿型定向耦合器的进一步研究

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文小结

5.2 后续展望

致谢

参考文献