小型化寬帶高方向性定向耦合器研究.pdf

1、為適應(yīng)電子偵察、電子對抗等系統(tǒng)的發(fā)展要求，微波系統(tǒng)不斷的朝寬帶、高性能、高度集成的方向發(fā)展。因此，作為微波系統(tǒng)中具有重要地位的定向耦合器的小型化寬帶高方向性的研究一直是定向耦合器研究領(lǐng)域的重點和熱點。
　　定向耦合的類型有多種，其中應(yīng)用最廣泛的為帶狀線定向耦合器和微帶線定向耦合器。帶狀線定向耦合器因其工作在TEM模式，相對于微帶線定向耦合器有更高的方向性，因此，帶狀線定向耦合器的使用最為普遍。本文在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)之上進行創(chuàng)新研究，提

2、出新方法，解決設(shè)計中遇到的問題，研制了三種不同類型的定向耦合器，測試結(jié)果證明了新方法的有效性。主要內(nèi)容為：
　　1．研究了定向耦合器的微波網(wǎng)絡(luò)理論，推導(dǎo)并給出定向耦合器端口失配與方向性的關(guān)系式，通過該關(guān)系式闡明了端口匹配對方向性指標的重要影響。
　　2．研究了ABCD矩陣理論和最小二乘擬合理論，建立寄生參數(shù)等效電路模型，編寫MATLAB程序提取不連續(xù)地方的寄生參數(shù)。通過寄生參數(shù)比較，闡明了一個高性能的定向耦合器不僅要有指標優(yōu)

3、異的電路還要選擇合適的同軸連接器。從電路的分析角度看，阻抗要匹配；從電磁場的角度看結(jié)構(gòu)的過渡要盡量平滑。
　　3．研究了耦合傳輸線理論，把偏置耦合帶狀線綜合公式編寫成 MATLAB程序，方便定向耦合器的設(shè)計。將寬邊耦合傳輸線與偏置耦合傳輸線相結(jié)合，研制了一個5節(jié)6-18GHz的3dB定向耦合器，仿真結(jié)果較好，測試指標滿足設(shè)計要求。
　　4．研究了漸變線定向耦合器的理論，構(gòu)造目標函數(shù)，利用最小二乘法和局域優(yōu)化算法，提出了獲得權(quán)

4、重函數(shù)的新方法，而且利用此方法研制了一個2-12GHz的3dB對稱漸變線定向耦合器，仿真結(jié)果和測試指標優(yōu)異。
　　5．研究了多節(jié)非對稱定向耦合器理論，設(shè)計2-18GHz的20dB定向耦合器，采用電容補償?shù)霓k法，對此定向耦合器進行改進，研制了改進后的定向耦合器，仿真結(jié)果和測試指標優(yōu)異，尤其是大幅改善方向性指標達19dB，并且在前人研究的基礎(chǔ)之上，闡明了設(shè)計補償電容的基本原則。
　　6．編寫了設(shè)計漸變線對稱定向耦合器的設(shè)計程序，