V-U波段超寬帶3dB正交定向耦合器小型化設(shè)計及研究.pdf

1、定向耦合器是一種常用的微波/毫米波部件，可以構(gòu)成功率分配器、功率合成器、多頻道合成器、移相器以及衰減器等，被廣泛應(yīng)用于微波分配系統(tǒng)、天線饋電網(wǎng)絡(luò)、微波功率合成和微波測試等系統(tǒng)中，是許多微波電路及系統(tǒng)的重要組成部分。而3dB正交定向耦合器是一種特殊的定向耦合器，由于其產(chǎn)生的信號具有正交特性，應(yīng)用非常廣泛。
　　隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對耦合器的指標要求也越來越高，在保證可靠性的前提下，要求耦合器的帶寬越來越寬，方向性要求越來好，尺寸

2、也越來越小。甚高頻、特高頻（V/U）波段是軍事應(yīng)用及軍事電臺通信的重要頻段。本文研制一種工作于 V/U波段的（30MHz～512MHz）小型化超寬帶3dB正交定向耦合器。現(xiàn)有技術(shù)中，V/U波段的超寬帶3dB正交定向耦合器主要采用集中參數(shù)的方式實現(xiàn)。雖然集中參數(shù)定向耦合器技術(shù)成熟，參數(shù)優(yōu)秀，但是具有調(diào)試困難、制作成本高、指標離散性大以及不適合大批量生產(chǎn)的問題。本文在帶狀線理論分析的基礎(chǔ)上，利用帶狀線定耦合器技術(shù)，通過對現(xiàn)有板材參數(shù)的調(diào)研、

3、篩選以及實物設(shè)計仿真，形成了一套通過ADS仿真設(shè)計進行帶狀線設(shè)計的方法。然后，通過對帶狀線定向耦合器板材特性、級聯(lián)特性以及形狀的探究形成了對帶狀線定向耦合器小型化的方法。最后提出了一種適用于該頻段的新型超寬帶3dB正交帶狀線結(jié)構(gòu)的定向耦合器結(jié)構(gòu)。該定向耦合器采用高介電常數(shù)的Rogers高頻板材，采用單節(jié)帶狀線與五節(jié)帶狀線交叉級聯(lián)的方式，折疊構(gòu)成類似“王”字形的結(jié)構(gòu)的特殊帶狀線定向耦合器。并且在利用折疊帶狀線進行小型化的情況下能夠同時保證

4、定向耦合器的正交性。
　　本文實現(xiàn)了原理圖和PCB版圖的仿真，并制作實物，對實物參數(shù)進行評測，并且已經(jīng)應(yīng)用于V/U波段大功率自適應(yīng)干擾抵消系統(tǒng)中。和現(xiàn)有的V/U波段的使用集中參數(shù)定向耦合器相比，本文所提出的新型超帶寬3dB帶狀線定向耦合器具有調(diào)試簡單，制作成本低，指標離散性小，可批量生產(chǎn)的特點。和現(xiàn)有的帶狀線技術(shù)3dB正交帶狀線結(jié)構(gòu)的定向耦合器相比，具有體積更小的特點、性能更優(yōu)的特點。
　　本文實現(xiàn)的定向耦合器實物跟仿真比還