一种基于微带均衡器结构的定向耦合器的研究

提出了一种新颖的基于微带均衡器结构的宽频带高定向性微带线定向耦合器,并对该结构进行了理论分析、设计、制作和测量。该结构的新颖之处是通过对耦合度随频率的变化曲线进行均衡得到宽频带特性。该结构采用三电容补偿的微带线定向耦合器结构,并通过在耦合端集成微带均衡器结构实现。测量结果显示,该结构在2.5～3.5GHz工作频带内的耦合度随频率的变化范围约为1dB,隔离度低于-34dB,较之传统结构的微带线定向耦合器均有大幅的提高。测量结果很好地验证了设计方法的正确性。     

一种宽带高方向性微带定向耦合器

文中设计了一种小型化的具有高方向性的多节微带线定向耦合器。通过将耦合微带线分段处理,得到由一节1/4波长段和两节1/8波长段组合的多段耦合器。非均匀介质微带耦合线中奇偶模相速度的差异导致微带定向耦合器的方向性较差。文中通过在耦合器馈线拐角处采用1/4圆弧提高了方向性。通过优化仿真设计实现了10 GHz耦合器,耦合度为25 dB,并且从6~14 GHz的方向性优于30 dB。与传统的并联耦合线耦合器相比,文中所提出的耦合器具有更小尺寸和更加出色的方向性,且实测和模拟仿真基本一致。     

非对称定向耦合器设计

定向耦合器是微波通信领域必不可少的元件之一.平行耦合与分支线耦合是定向耦合器的两种基本形式.重点研究非对称多节定向平行耦合器的设计.根据设计的结构和尺寸,通过HFSS软件进行耦合器结构的仿真.仿真结果表明,设计的定向耦合器可以实现1～4 GHz宽频带下20 dB的耦合度.另外,仿真验证了节支长度对耦合度并不敏感.     

一种新型双层微带定向耦合器

提出了一种新型双层微带结构的3 dB定向耦合器.此耦合器由两层带有耦合缝隙和寄生单元的介质板背对背放置.通过增加耦合面积和引入寄生单元补偿电容起到了均衡奇、偶模相速提高了耦合度,实现了宽频的3 dB紧耦合.通过优化设计,在频带范围内,此双层微带定向耦合器的定向性优于普通的耦合微带线定向耦合器.设计结果在450～860 ...     

一种宽带高方向性微带定向耦合器

文中设计了一种小型化的具有高方向性的多节微带线定向耦合器.通过将耦合微带线分段处理,得到由一节1/4波长段和两节1/8波长段组合的多段耦合器.非均匀介质微带耦合线中奇偶模相速度的差异导致微带定向耦合器的方向性较差.文中通过在耦合器馈线拐角处采用1/4圆弧提高了方向性.通过优化仿真设计实现了10 GHz耦合器,耦合度为2...     

多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的十字形多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内,该多孔耦合太赫兹波导定向耦合器耦合度达到7.50.8 dB,隔离度达到30 dB,即方向性优于20 dB,各端口回波损耗小于-20 dB。通过对该波导定向耦合器进行高温高压模拟仿真,确定了使用负性光刻胶SU-8作为结构材料的可行性,提出应用MEMS工艺在硅衬底上进行加工,将牺牲层工艺应用到波导腔结构的制作中。利用光刻在直通波导和耦合波导公共宽壁上形成的十字形等间距排列耦合孔结构,可以实现较宽的带宽和良好的耦合平坦度。该方法提高了耦合孔尺寸和位置的精度,减小了反射损耗,为太赫兹波导结构的加工提供了新思路。     

高功率微波宽带波导定向耦合器设计

为满足高功率微波测量需求,设计一种X波段宽带的波导定向耦合器。为达到宽带设计要求,该耦合器采用多孔耦合结构,利用切比雪夫分布函数得到每组耦合系数,同时修正耦合臂引入的截止衰减影响,根据耦合理论得到每组小孔的初始尺寸,最后基于软件优化后得到满足预期设计要求的宽带耦合器。根据仿真结果,该耦合器在8.2~12.4 GHz频带范围内的耦合度为40 dB,带内波动小于1 dB,方向性优于30 dB,连续波功率容量达到0.84 MW;实测耦合度为38~ 39 dB,端口反射小于-20 dB,可满足MW级高功率微波脉冲测量系统的应用需求。     

宽带非对称多节定向耦合器设计

针对微波系统对定向耦合器带宽要求高的问题,提出了一种宽带定向耦合器的设计方法。将多节耦合传输线等效为多节阶梯阻抗滤波器的级联,采用矩阵运算和网络综合理论设计了一款1～4 GHz耦合度为20 dB的定向耦合器,并采用加载枝节补偿电容的方法提高耦合器的定向性。通过HFSS仿真软件对其进行仿真优化,并制造了一款宽带定向耦合器实物,实测结果表明:在1～4 GHz内该耦合器的耦合度在-19.3～-20.2 dB之间,隔离度小于-30 dB,回波损耗小于-13 dB,带内波动小于0.9 dB,达到-20 dB耦合器设计要求。     

一种Q波段多孔耦合型定向耦合器

论述了一种宽带多孔耦合型定向耦合器,工作频段中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟用于射电望远镜Q波段接收机系统。该定向耦合器为一款结构紧凑的器件,采用对称的等间距多孔耦合形式,将主通道圆波导TE11模式信号耦合到耦合通道的矩形波导中,实现了小于-20 dB 耦合特性。为了对设计进行验证,对该定向耦合器进行了加工和测试。测试结果表明,在30~50 GHz 工作频段内,主通道反射系数小于-24.2 dB,且全频段内的端口耦合度保持在-20~-21 dB 之间。仿真与测试结果具有较高的吻合度,进一步证实了该设计可用于射电天文望远镜的Q波段接收机系统。     

0.5THz波导双定向耦合器设计

介绍了0.5 THz波导双定向耦合器的原理分析及仿真设计.采用双排多孔等间距不等孔径的方案,设计了0.325～0.5 THz宽带波导双定向耦合器,并给出了仿真及测试曲线.测试结果显示,0.5 THz波导双定向耦合器在0.325～0.5 THz全波导带宽内耦合度为(7.6±1)dB,方向性大于18 dB,输入端口回波损耗...     

一种微带功分耦合器的设计

描述了一种微带功分耦合器,它是收发(T/R)组件中的重要组成部分,起着监测和校准的作用.项目设计要求的工作频段在9.3GHz～9.8GHz,端口驻波应小于1.2,两臂间隔离度大于25dB,两个定向耦合器的耦合度C=30dB,定向性D=15dB～20dB.常规微带耦合器的定向性比带状线耦合器的定向性差,有多种方法可以改善...     

L波段小体积微带监测耦合器设计研究

提出了一种用于1/8监测网络的微带线定向耦合器,该微带线定向耦合器结构在传统的微带线定向耦合器两端加入补偿电容,具有高定向性,给出了物理模型,对该结构进行了理论分析,并设计制作和测量了该种耦合器。测量结果表明,该定向耦合器的耦合度为26dB,工作频带为1.2～1.4GHz,隔离度超过-53dB,性能指标明显优于传统结构的微带线定向耦合器。同时减小了微带线定向耦合器的尺寸。     

一种超宽带宽边耦合微带定向耦合器

提出了一种新颖的超宽带宽边耦合微带定向耦合器,相比窄边耦合结构,宽边耦合增加了耦合面积,可实现宽频的3 dB紧耦合.同时,为进一步拓展耦合器工作带宽,该文采用渐变耦合结构替代传统的矩形耦合结构.通过HFSS仿真验证,此定向耦合器在2～6 GHz频带内插入损耗小于0.9dB,输入端口回波损耗大于20 dB,端口隔离度大于21 dB.     

X波段微带线定向耦合器的设计与模拟

提出了一种在X波段工作的高定向性的微带线定向耦合器结构,该结构在微带线两端和中间同时加入补偿电容以实现高定向性;随后我们分析了该种定向耦合器,推出了计算它的一系列表达式;最后通过ADS软件模拟得出了用该结构设计出的7dB定向耦合器的S参量,在12GHz中心频率下S11、S21、S31和S41分别为-44dB、-0．968dB、-6．997dB和-43．68dB,从而验证了理论分析的正确性。     

Microstrip realisation of loosely coupled conductors with enhanceddirectivity

A planar coupler design to achieve enhanced directivity with coupling factors <-20 dB is presented. The structure is both simple to design and fabricate. Coupler directivity is improved by using microstrip gap capacitors to equalise the odd and even mode phase velocities in the coupled structure. A directivity in excess of 22 dB was achieved over a bandwidth of 18% at 7.7 GHz     

High performance dual directional couplers for near-mm wavelengths

A low loss, high directivity dual directional coupler has been developed suitable for fabrication in waveguide bands up to WR3 (220-325 GHz). The design uses waveguide split on the E plane centerline with three waveguides running side by side and coupling holes made by drilling through all three guides. Construction is relatively simple and the resulting structure is very robust mechanically. Typical coupling is 15 dB, directivity is 25-30 dB, and the insertion loss of the WR3 coupler is 0.5 dB     

Directional coupler with high directivity using metallic cylinders on microstrip line

A directional coupler with high directivity performance using metallic cylinders on the microstrip line is presented. By using two rows of periodic metallic cylinders on a microstrip coupler, the odd-mode phase velocity is slowed down, and thus the directivity can be greatly improved for equal odd- and even-mode phase velocities. The parameters of metalised cylinders, which have an effect on the coupler performance, are investigated. A 12 dB coupler at 2.41 GHz has been designed and measured, providing excellent directivity. Theoretical and experimental results are presented.