寬帶耦合線定向耦合器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、耦合傳輸線理論的分析研究為耦合傳輸線定向耦合器的發(fā)站奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，推動(dòng)了耦合傳輸線定向耦合器向前發(fā)展，而耦合線定向耦合器的綜合理論的引入，為設(shè)計(jì)多節(jié)寬帶或漸變線寬帶定向耦合器提供了一個(gè)完備的設(shè)計(jì)流程，使工程設(shè)計(jì)規(guī)范可行。
　　本文立足于耦合帶狀線這一結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了非對(duì)稱多節(jié)平行耦合線定向耦合器和非對(duì)稱漸變線定向耦合器的設(shè)計(jì)方法，編寫了相應(yīng)的綜合程序，實(shí)現(xiàn)了定向耦合器的快速綜合。
　　在設(shè)計(jì)寬帶非對(duì)稱多節(jié)平行耦合線定向耦合

2、器時(shí)，定向性能和端口駐波會(huì)隨著頻率的升高而逐漸惡化，而這一現(xiàn)象傳統(tǒng)的綜合理論無法解釋，本文針對(duì)該問題進(jìn)行了深入研究，給出了問題可能存在的原因--節(jié)間不連續(xù)性區(qū)域的影響，并通過加載電容枝節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)不連續(xù)性的補(bǔ)償。實(shí)際設(shè)計(jì)了一個(gè)-6dB工作在0.8～2.5GHz的定向耦合器，在HFSS中建立了三維仿真模型，固定所有加載枝節(jié)的寬度為1mm，通過優(yōu)化各個(gè)加載枝節(jié)的長度，來獲取最優(yōu)的加載枝節(jié)長度。通過對(duì)枝節(jié)加載前后仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了該方法的可

3、行性。
　　在設(shè)計(jì)超寬帶非對(duì)稱非均勻漸變耦合線定向耦合器時(shí)主要面臨著兩個(gè)問題：一是工作頻率高端定向性和駐波的改善問題；二是任意耦合度的定向耦合器的最優(yōu)設(shè)計(jì)問題。針對(duì)第一個(gè)問題通常有兩種應(yīng)對(duì)策略：一是引入一些列的短枝節(jié)，二是在耦合較強(qiáng)的一端引入周期性鋸齒；本文選用第二種改進(jìn)方法，借助三維電磁仿真軟件HFSS，通過優(yōu)化鋸齒的數(shù)目，位置，齒間距以及齒的高度，設(shè)計(jì)了一個(gè)工作在0.5～20GHz的-20dB超寬帶定向耦合器，并進(jìn)行了加工實(shí)測