寬帶耦合線定向耦合器的優(yōu)化設(shè)計.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)計多節(jié)寬帶或漸變線寬帶定向耦合器提供了一個完備的設(shè)計流程，使工程設(shè)計規(guī)范可行。
　　本文立足于耦合帶狀線這一結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了非對稱多節(jié)平行耦合線定向耦合器和非對稱漸變線定向耦合器的設(shè)計方法，編寫了相應(yīng)的綜合程序，實現(xiàn)了定向耦合器的快速綜合。
　　在設(shè)計寬帶非對稱多節(jié)平行耦合線定向耦合

2、器時，定向性能和端口駐波會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)來實現(xiàn)對不連續(xù)性的補(bǔ)償。實際設(shè)計了一個-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。通過對枝節(jié)加載前后仿真數(shù)據(jù)的對比，驗證了該方法的可

3、行性。
　　在設(shè)計超寬帶非對稱非均勻漸變耦合線定向耦合器時主要面臨著兩個問題：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)計問題。針對第一個問題通常有兩種應(yīng)對策略：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)計了一個工作在0.5～20GHz的-20dB超寬帶定向耦合器，并進(jìn)行了加工實測