波導定向耦合器的設計研究.pdf

1、定向耦合器是一種有著方向性的微波無源器件，它常被廣泛的應用于微波和毫米波領(lǐng)域，例如用于功率監(jiān)視系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、功率分配系統(tǒng)與合成系統(tǒng)等。近幾年來，隨著耦合器加工工藝的變化，定向耦合器也逐漸成了通信系統(tǒng)中不可缺少的元件。在無源電路中，定向耦合器多用于濾波器和匹配網(wǎng)絡中；在有源電路中，主要用在移相器、混頻器、平衡放大器、衰減器等。
　　定向耦合器的種類很多，在結(jié)構(gòu)和原理上也有很大區(qū)別。近幾年來，微帶線和帶狀線定向耦合器因為其體積小、性

2、能好、容易加工的優(yōu)點發(fā)展迅速，種類繁多，是比較常見的耦合器類型，但是此類耦合器普遍承受功率低。而波導型定向耦合器承受功率高，工作帶寬比較寬，在大功率系統(tǒng)中應用比較多。本文主要是針對波導類定向耦合器進行分析研究，對單孔和多孔的定向耦合特性進行分析比較，設計出一種性能更好，比傳統(tǒng)波導定向耦合器更具優(yōu)勢的波導定向耦合器。
　　本文首先通過對孔耦合理論的學習，了解了單孔耦合和多孔耦合的工作原理。之后在傳統(tǒng)波導定向耦合器的理論基礎(chǔ)上，我們對

3、單孔波導定向耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了分步研究比較，得出了定性耦合器的各結(jié)構(gòu)因素對耦合性能的影響關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，我們又對波導定向耦合器進行了創(chuàng)新性的設計研究，對耦合結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化改進，提出了三角形和矩形的耦合孔結(jié)構(gòu)。通過在軟件中優(yōu)化設計以及仿真比較，最終設計出了一種耦合結(jié)構(gòu)緊湊、工作頻帶更寬、方向性更好的波導定向耦合器并申請了專利。經(jīng)過加工測試，驗證了其優(yōu)越性及實用性。
　　通過本文的工作，提出了波導定向耦合器的創(chuàng)新性設計形式，對以