定向耦合器原理及应用

[课程设计]基于MATLAB的2×2光纤定向耦合器设计.doc

文章《双分支定向耦合器 HFSS仿真》的配套仿真文件，可以使用ansys EM或者hfss15.0打开

本文比较详细的阐述了两种宽带带状线定向耦合器的设计方法，其频率带宽 分别为2～18GHz和0．5"-'18．5GHz，耦合度分别为．20dB和．10dB。对前一种宽带耦合器采用了非对称多节侧边耦合带状线技术，对后一种采用了非对称渐变偏置 耦合带状线技术

汽车雷达、5G 蜂窝、物联网等射频 (RF) 应用中，电子系统对射频源的使用量与日俱增。所有这些射频源都需要设法监测和控制射频功率水平，同时又不能造成传输线和负载的损耗。此外，某些应用需要大功率发射器输出，因此设计人员需要设法监测输出信号，而非直接连接敏感仪器，以免受高信号电平影响导致损坏。　　另外还有诸多其他挑战：在较宽的频率范围内如何确定射频负载（如天线）的特性；在发射器处于广播状态时如何监测负载变化和驻波比，以防止大反射功率和放大器损坏等。　　只需将定向耦合器接入传输线，这些要求和挑战便可迎刃而解。此方法可监测线路中的射频能量流，同时将功率水平降低已知的固定量。在采样过程中，定向耦合器对

宽频带等分功分器 N路等功分 缺点：电阻需要跨接，不利于生产 4路功分器 二进制 累进制

本文主要讲述3dB定向耦合器的工作原理、工程应用、仿真设计等。

基于尺寸原因定向耦合器在微波电路中的应用受到限制，采用接终端开路短截线的方法使四分之一波长的微带线变成T型结构，并进一步对短截线等效成为十字型微带线的方法，设计出小型化的定向耦合器。通过使用ADS软件进行仿真，设计的定向耦合器各项性能指标符合要求，面积为常规微带分支线定向耦合器的36%。

本资源使用HFss 软件设计一个带状线结构环形定向耦合器。耦合器的工作频率为4GHz,带状线介质层厚度为2.286mm,介质材料的相对介电常数为233,损耗正切为0.000429;带状线的金属层位于介质层的中央:端口负载皆为标准的50Ω。

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