1994
我們?cè)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/499280.html">功分器設(shè)計(jì)一文中，詳細(xì)敘述了功分器設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，功分器主要實(shí)現(xiàn)功率的比例分配，但是很多時(shí)候，我們希望輸入信號(hào)能夠按照一定的相位和功率關(guān)系去分配，比如發(fā)射機(jī)，收信機(jī)的工作狀態(tài)監(jiān)控，從而構(gòu)成混頻器，衰減器，移相器，功率放大器等等，這個(gè)功率混合電路就叫做定向耦合器。
No.1 定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)
定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)包括：工作頻帶，插入損耗，耦合度，方向性與隔離度。
工作頻帶：定向耦合器是一種微波元件，其任何工作特性都與其工作頻率相關(guān)，只有當(dāng)工作頻率確定下來(lái)之后，才能設(shè)計(jì)出滿足工作頻帶內(nèi)要求的定向耦合器
插入損耗：主要是指主路輸出端與主路輸入端的信號(hào)功率比值，包括耦合損耗和導(dǎo)體介質(zhì)的熱損耗，當(dāng)然也包括反射損耗以及某些條件下的輻射損耗。
耦合度：描述耦合輸出端口與輸入端口信號(hào)的比例關(guān)系，通常用dB表示，耦合度越大，耦合端口輸出功率越小。耦合度的大小由定向耦合器的用途決定，通常3dB定向耦合器可用作信號(hào)的等比例分配；40dB以上的耦合器經(jīng)常用在信號(hào)的檢測(cè)上。
隔離度：描述主路輸入端口與耦合支路隔離端口關(guān)系，理想情況下，隔離端口無(wú)信號(hào)輸出，隔離度為無(wú)窮大；
方向性：描述耦合支路耦合端口和隔離端口的比例關(guān)系。方向性=耦合度-隔離度
定向耦合器的指標(biāo)我們可以根據(jù)定向耦合器的基本原理來(lái)解釋。定向耦合器作為一個(gè)四端口網(wǎng)絡(luò)，其原理圖如下圖所示。信號(hào)輸入端口1 的功率為P1，信號(hào)輸出端口2 的功率為P2，信號(hào)耦合端口3的功率為P3，信號(hào)隔離端口4的功率為P4.
那么定向耦合器的四大參數(shù)可以表示為：
No.2 定向耦合器的分類
我們知道了定向耦合器的基本參數(shù)，那么對(duì)于常用的定向耦合器，根據(jù)其構(gòu)成可分為集總參數(shù)定向耦合器和分布參數(shù)定向耦合器；分布參數(shù)定向耦合器又可以依據(jù)其耦合方式和傳輸線的組成分成微帶定向耦合器，波導(dǎo)定向耦合器等等。
集總參數(shù)定向耦合器
集總參數(shù)定向耦合器就是由集總參數(shù)元器件構(gòu)成的定向耦合器，也就是由集總參數(shù)的電感電容組成的。下圖是集總參數(shù)組成的分支線定向耦合器。
集總參數(shù)定向耦合器其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可根據(jù)電路性質(zhì)分為低通型（電路a）和高通型（電路b），其設(shè)計(jì)步驟如下：
1，確定定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)，包括耦合系數(shù)C，端口阻抗Z0和工作頻率f0。
2，將上述指標(biāo)參數(shù)帶入下列公式，直接計(jì)算，得到k，Z0s和Z0p：
3，根據(jù)系統(tǒng)所需要，選用合適的電路模型——高通型/低通型，再套公式：
低通型：
高通型：
最后最好在仿真軟件里面再做一下仿真。。。
哦了。。。。。
看示例：
看結(jié)果：
分布參數(shù)定向耦合器
分布參數(shù)定向耦合器就是利用分布參數(shù)元器件構(gòu)成了，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用各種傳輸線來(lái)做的一個(gè)四端口無(wú)源器件。從構(gòu)成來(lái)說(shuō)可分為分支線型和耦合線型。
分支線型
耦合線型
我們?cè)谥暗奈恼轮性敿?xì)學(xué)習(xí)過(guò)這兩種定向耦合器的性質(zhì)，需要特殊注意的是，分支線的端口3是耦合端口，端口4是隔離端口，而耦合線型剛好相反。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，耦合線型有一個(gè)180°反向效應(yīng)。
3.1 分支線型定向耦合器
下圖是常見(jiàn)的一種分支線定向耦合器示意圖，由主線，副線和兩個(gè)耦合分支線構(gòu)成。主線，副線和分支線即可以有微帶線構(gòu)成，也可以由帶狀線，同軸線組成。常見(jiàn)的是微帶線型的分支線定向耦合器。
所有定向耦合器的定向耦合特性都是由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的波或者波分量在耦合端口疊加，并在隔離端口相抵消而產(chǎn)生的。對(duì)于上圖的分支線定向耦合器，分支線的長(zhǎng)度和間距都是四分之一波長(zhǎng)。
那么我們首先來(lái)看一下它的定向性是怎么來(lái)的？
我們以上圖定向耦合器為例，分別看一下信號(hào)在定向耦合器的四個(gè)端口個(gè)是怎么工作的？
1，假設(shè)端口（1）為輸入端，信號(hào)有兩條路徑到端口（4），如下圖所示。第一條路徑的波程為四分之一波長(zhǎng)，第二條路徑的波程為四分之三波長(zhǎng)，波程差為二分之一波長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的相位差為180°。相位相反，互相抵消。當(dāng)兩路信號(hào)的幅度完全相等時(shí)，完全抵消。那么端口（4）就是定向耦合器的隔離端。
2，那么端口（2）呢？似乎路徑與端口（4）完全一樣，兩路信號(hào)也是程180°的相位差，互相抵消。那么，當(dāng)端口（4）為隔離端時(shí)，路徑A>B的信號(hào)幅度遠(yuǎn)大于路徑A>D>C>B過(guò)來(lái)的信號(hào)，那么這個(gè)抵消的部分，就是定向耦合器的耦合損耗。端口2把剩余的信號(hào)傳輸過(guò)去，這個(gè)就是直通端
3，繼續(xù)看端口（3）。兩路信號(hào)到達(dá)C點(diǎn)的波程長(zhǎng)度一樣，都是二分之一波長(zhǎng)，相互疊加，為耦合端。
耦合端的信號(hào)和直通端的信號(hào)的波程差為四分之一波長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的相位差為90°。這個(gè)定向耦合器就是90°定向耦合器。
上面只是定性分析了一下分支線定向耦合器的工作原理。接下來(lái)我們對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)分析?？纯磾?shù)學(xué)上說(shuō)不說(shuō)的過(guò)去？分析方法為耦合器常用的“奇偶模分析法”。
為了得到各個(gè)端口輸出波電壓的性質(zhì)，那么我們假定端口(1)入射波電壓V1 =1 ，端口(4)入射波電壓? V4=0。
奇模激勵(lì)下，分支線對(duì)稱面上的電壓等于零，等效為短路。偶模激勵(lì)下，分支線對(duì)稱面上的電流為零，等效為開(kāi)路。此時(shí)四端口網(wǎng)絡(luò)可以轉(zhuǎn)化成兩個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)的端口電壓都是奇模激勵(lì)和偶模激勵(lì)兩種情況下端口電壓的疊加。
然后經(jīng)過(guò)一系列等效，得到最終的阻抗關(guān)系為：
抄不下去了，這是什么數(shù)學(xué)？記住下面兩個(gè)公式得了。（劃重點(diǎn)啦）
好了，來(lái)個(gè)例子玩玩。
試設(shè)計(jì)一個(gè)3dB微帶雙分支定向耦合器，已知各端口微帶線特性阻抗均為50，中心頻率為5GHz，介質(zhì)基板的相對(duì)介電常數(shù)εr=9.6，基板厚度h=0.8mm。
先算：按照上面圈里面的兩個(gè)公式，編程算一下：
C=3; %3dB
V3=sqrt(1/(10^(3/10)))
b=1/(sqrt(1-V3^2))
a1=b*V3
a2=a1
Z0=50;
Za1=Z0/a1
Za2=Z0/a2
Zb=Z0/b
最后得到Za1= 50Ohm，Za2= 50Ohm，Zb=35.4Ohm
然后根據(jù)微帶線的阻抗公式得出：
接下來(lái)，帶入到仿真軟件中看一下結(jié)果怎么樣吧。
除了單支節(jié)分支線定向耦合器，還有多支節(jié)定向耦合器，工作帶寬相比單支節(jié)寬了很多。如下圖：
3.2 耦合線定向耦合器
如上圖所示，平行耦合線定向耦合器是由兩段靠的很近的，相互平行的傳輸線組成，一段作為信號(hào)的主傳輸線，另一端作為信號(hào)的耦合線。這個(gè)傳輸線既可以是微帶線，也可以是帶狀線。大功率，低損耗的耦合線定向耦合器常常由空氣腔體耦合帶狀線構(gòu)成，如下圖所示。
定性分析
上圖是一款常見(jiàn)的平行線定向耦合器，其耦合線長(zhǎng)度為L(zhǎng)。我們假設(shè)端口1是射頻信號(hào)的輸入口，端口2，毋庸置疑，就是信號(hào)的直通端。那么我們來(lái)定性分析一下端口3 和端口4 的射頻信號(hào)的特性，以確定哪個(gè)是耦合端，哪個(gè)是隔離端？
我們先回憶一下分支線型定向耦合器的定性分析。我們是利用信號(hào)的相位差來(lái)確定耦合端和隔離端的。那么看下圖，大家知道那個(gè)是隔離端口，哪個(gè)是耦合端口嗎？對(duì)于射頻工程師，建議記牢這個(gè)。
那么對(duì)于耦合線型的耦合器，怎么快速判斷耦合端口和隔離端口呢？
首先來(lái)明確兩個(gè)概念。
第一，對(duì)于靠的很近的兩條線，他們之間的有個(gè)耦合電容C。并且靠的越近，電容越大。電容耦合電流ic3和ic4分辨沿著耦合線向兩端傳輸。
第二，對(duì)于電磁信號(hào)傳輸主線上的射頻信號(hào)i1，根據(jù)電磁感應(yīng)定律會(huì)在耦合線上有一個(gè)感應(yīng)電流iL，iL的方向與i1的方向相反。
這樣在端口3，電容耦合電流ic3和感應(yīng)電流iL3同向疊加。在端口4，電容耦合電流ic4和感應(yīng)電流iL4方向相反互相抵消。在理想情況下，端口4 的兩個(gè)電流抵消為0，沒(méi)有信號(hào)輸出，為隔離端。端口3 為耦合端。
和分支線定向耦合器不同的是，平行耦合線定向耦合器的耦合端和直通端是反向的，因此又稱為“反向型定向耦合器“。
?定量分析。
平行線定向耦合器的分析方法依然是奇偶模分析法。詳細(xì)過(guò)程如下：
然后經(jīng)過(guò)幾百字的分析（此處省略1000字，詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程，請(qǐng)翻閱參考書(shū)《微波技術(shù)與微波器件》）得出設(shè)計(jì)公式：繼續(xù)圈重點(diǎn)。
?設(shè)計(jì)實(shí)例
設(shè)計(jì)一平行耦合線定向耦合器，指標(biāo)為：中心頻率3.5GHz，耦合度C=15dB，引出線特性阻抗為50Ω，介質(zhì)基片εr=9.6，h=1mm。
step1：帶入公式計(jì)算：
W1/h=0.97, ?W1=0.97mm；???? s/h=0.62, ?s=0.62mm
耦合線段的長(zhǎng)度近似認(rèn)為等于未耦合單根線的1/4波長(zhǎng)。
根據(jù)微帶線公式計(jì)算出微帶線寬度：W0=0.99mm
step2：帶入HFSS建模仿真：
step3：仿真結(jié)果如下：
結(jié)論：在中心頻率3.5GHz處，回波損耗 | s11|<-33.5dB，隔離度-| s41|=23dB，耦合度-|s31| ≈12dB，基本滿足設(shè)計(jì)要求。
?平行線定向耦合器的寬頻帶設(shè)計(jì)
為了獲得更大的帶寬，使用多個(gè)λ/
4耦合部分。這種耦合器的設(shè)計(jì)與分布式元件濾波器的設(shè)計(jì)大致相同。耦合器的各部分被視為濾波器的部分，通過(guò)調(diào)整每個(gè)部分的耦合系數(shù)，可以使耦合端口具有任何經(jīng)典濾波器響應(yīng)，例如最大平坦（巴特沃斯濾波器），
等紋波（橢圓函數(shù)濾波器）或指定紋波（切比雪夫?yàn)V波器）響應(yīng)。紋波濾波器是通帶中耦合端口輸出的最大變化，通常用標(biāo)稱耦合因子作為正或負(fù)的dB值。
3.3 耦合孔耦合器
另一種常用的耦合線耦合器是有波導(dǎo)線間的耦合孔來(lái)實(shí)現(xiàn)的，我們叫做耦合孔耦合器。矩形波導(dǎo)定向耦合器同上面介紹的兩款定向耦合器一樣，由主波導(dǎo)和負(fù)波導(dǎo)組成。通過(guò)主波導(dǎo)和副波導(dǎo)公共壁上的耦合孔進(jìn)行耦合。根據(jù)耦合孔的數(shù)目和形狀，波導(dǎo)定向耦合器可分為單孔定向耦合器，多孔定向耦合器，十字孔定向耦合器匹配雙T和波導(dǎo)裂縫電橋等多種結(jié)構(gòu)形式。
單孔定向耦合器
單孔定向耦合器的結(jié)構(gòu)如上圖所示，其主副波導(dǎo)的公共壁是寬壁，圓孔開(kāi)在公共寬壁的中心線上。假設(shè)輸入信號(hào)的波形為TE10模，其模式圖如下圖所示。當(dāng)TE10波從主波導(dǎo)端口1輸入后，大部分的信號(hào)從端口2輸出，一小部分的信號(hào)能量通過(guò)公共壁上的圓孔耦合到副波導(dǎo)中去，而且耦合到副波導(dǎo)中的能量大部分從端口3輸出，端口4
有很少的信號(hào)能量輸出。那么對(duì)于單孔耦合器，端口1 為耦合器的輸入口，端口2為直通口，端口3 為耦合口，端口4為隔離口。為什么呢？
先看下面的場(chǎng)圖和電流分布圖。把這個(gè)記在腦海我們從電磁場(chǎng)的分布中去尋找答案。
根據(jù)TE10波再矩形波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)分布，在耦合圓孔附近的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布如下圖所示。
當(dāng)主波導(dǎo)的TE10波到達(dá)耦合圓孔時(shí)，電場(chǎng)能量E會(huì)通過(guò)耦合圓孔進(jìn)入副波導(dǎo)的公共寬壁上，使圓孔周圍得到大小相等方向相同的電場(chǎng)分布，如上圖b所示。由于圓孔在波導(dǎo)寬面的中心線上，在圓孔處，除了電場(chǎng)耦合外，磁場(chǎng)同樣會(huì)通過(guò)耦合圓孔進(jìn)入到副波導(dǎo)中去。如圖C所示。這樣電磁場(chǎng)通過(guò)耦合孔進(jìn)入到副波導(dǎo)線中之后，會(huì)相互疊加。由上圖可知，在端口3，電磁場(chǎng)耦合的信號(hào)相互疊加增強(qiáng)，端口4處的電磁場(chǎng)耦合的信號(hào)抵消減弱。
對(duì)于單孔耦合器的計(jì)算可以通過(guò)小孔耦合理論進(jìn)行定量分析計(jì)算，具體過(guò)程可參見(jiàn)今日推文2學(xué)習(xí)——《矩形波導(dǎo)與圓柱波導(dǎo)或圓柱諧振腔間的小孔耦合》。這里僅給出利用小孔耦合理論推到出的單孔定向耦合器的耦合度C和隔離度D的計(jì)算公式。（劃重點(diǎn)）
式中a，b分別為波導(dǎo)的寬邊和窄邊尺寸，波導(dǎo)波長(zhǎng)為：
多孔定向耦合器
上面介紹完單孔耦合器，我們接著來(lái)學(xué)習(xí)多孔耦合器。
下面介紹的矩形波導(dǎo)多孔耦合器的主波導(dǎo)線和副波導(dǎo)線相互平行，公共壁為波導(dǎo)窄壁，在公共窄壁上開(kāi)有若干個(gè)相隔一定距離的小孔。最簡(jiǎn)單的多孔耦合器為雙孔定向耦合器，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，兩孔之間的距離為，中心工作頻率波長(zhǎng)的四分之一。
當(dāng)電磁信號(hào)從端口1輸入時(shí)，在主波導(dǎo)中的TE10模在窄壁上只有縱向的磁場(chǎng)分量，沒(méi)有電場(chǎng)分量，因此通過(guò)每個(gè)耦合孔只有一種耦合波，若要在副波導(dǎo)中形成定向耦合，至少需要開(kāi)兩個(gè)耦合孔。波傳輸示意圖如下圖所示。
設(shè)由孔A耦合到副波導(dǎo)中的波記為 V3a，V4a ，因耦合孔很小，所以認(rèn)為到達(dá)孔B的波與到達(dá)孔A的波近似相等，只是相位落后???? ，這樣由孔B耦合到副波導(dǎo)中的波可以近似表示為：
當(dāng)V3b傳輸?shù)娇譇與V3a合成時(shí)，相位又落后 ，因此由端口（3）輸出的合成波為
同理，由端口4輸出的合成波為：
由以上兩式可知，端口3為隔離端，端口4為耦合端。
通過(guò)上述分析可知，雙孔定向耦合器的定向耦合作用是由兩孔耦合的波相互干涉形成的，類似于之前介紹的分支線定向耦合器。
多孔定向耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理與雙孔定向耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理類似，但多孔定向耦合器的頻帶較寬、耦合度較小。
3.4 Lange耦合器
除此之外，還有一種可以實(shí)現(xiàn)緊耦合的耦合器，是由工程師Lange發(fā)明的，我們成為L(zhǎng)ange 耦合器
Julius Lange 和他的耦合器（內(nèi)附論文下載）
1969年，當(dāng)時(shí)在TI工作的Dr.
Lange
接到了一個(gè)棘手的項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)的TI要研發(fā)一款基于陶瓷基板的射頻放大器，在這個(gè)放大器里面需要一個(gè)3dB耦合器，然而在當(dāng)時(shí)的條件下，微帶耦合器很難實(shí)現(xiàn)3dB的緊耦合。即使現(xiàn)在，在同層PCB上，靠窄邊耦合，也很難實(shí)現(xiàn)如此大的強(qiáng)耦合。如果這個(gè)問(wèn)題給你，你會(huì)怎么解決呢？很快我們都會(huì)想到了交指，用交指來(lái)實(shí)現(xiàn)微帶線見(jiàn)的強(qiáng)耦合，這個(gè)在現(xiàn)在濾波器設(shè)計(jì)中會(huì)經(jīng)常用到，比如下面這張圖。實(shí)際上
Lange也想到了這個(gè)方法，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中又遇到了對(duì)稱性的問(wèn)題，在這一個(gè)一個(gè)問(wèn)題的排查解決過(guò)程中，一個(gè)偉大的耦合器就此產(chǎn)生——Lange耦合器。
J. Lange 是幸運(yùn)的，他接到了一個(gè)好項(xiàng)目，讓他有機(jī)會(huì)去尋找這個(gè)問(wèn)題的解決方法。換做是你，也許這個(gè)耦合器前面加的就是你自己的名字。不能怪我們不夠聰明，只能說(shuō)自己生的太晚了。
Dr. Lange 緊接著就發(fā)表了這篇著名的論文“Interdigitated Strip-Line Quadrature Hybrid”，當(dāng)然也擁有了這個(gè)耦合器的專利US3516024。（需要的同學(xué)可以在公眾號(hào)對(duì)話框輸入 Lange，獲得下載鏈接。）
No.2 Lange 耦合器的原理
Lange耦合器是一種正交混合耦合器，在輸出端口（端口2和端口3）之間有90°的相位差。Lange耦合器的微帶電路設(shè)計(jì)如下圖所示。為了達(dá)到強(qiáng)耦合，此處用了四根相連接的耦合線，這種耦合線很容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)耦合，并且有一倍頻程以上的帶寬。其難點(diǎn)是實(shí)際加工比較困難，主要是線比較窄且間隙很小，另外的橫跨在線之間的連接線也很難實(shí)現(xiàn)。
于是人們就把原始的Lange耦合器做了展開(kāi)設(shè)計(jì)，如下圖所示。
展開(kāi)型的Lange耦合器設(shè)計(jì)就稍微簡(jiǎn)單點(diǎn)，但是原理同Lange原型一樣。展開(kāi)型的Lange耦合器可以用等效電路模擬，如下圖所示，它由四根導(dǎo)線組成，所有這些導(dǎo)線都有相同的線寬和間隙。如果我們假設(shè)每根導(dǎo)線只與相鄰的導(dǎo)線進(jìn)行耦合，忽略較遠(yuǎn)的導(dǎo)線的耦合，那么其等效電路可以展開(kāi)成兩根平行耦合線。然后就可以用耦合線的分析方法去分析Lange耦合器。
分析方法我們不再詳述，具體可參考論文“A NOVEL APPROACH TO THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF 3 dB LANGE COUPLER FOR MMIC Ka-BAND QPSK MODULATOR”
比較方便的是很多的射頻仿真軟件上集成了Lange 耦合器的模型，我們可以直接調(diào)用模型進(jìn)行仿真。比如ADS里面的這個(gè)模型。
我們調(diào)用這個(gè)模型就可以進(jìn)行仿真。
No.4 耦合器的那些專利
CN202585699U_弱耦合定向耦合器
一種大功率矩形波導(dǎo)雙定向耦合器的制作方法
CN107370458A_一種基于單片集成技術(shù)的太赫茲混頻電路
CN108091974A_一種矩形波導(dǎo)定向耦合器
本發(fā)明提供了一種矩形波導(dǎo)定向耦合器，包括耦合器殼體，耦合器殼體內(nèi)設(shè)有主線波導(dǎo)腔和分支波導(dǎo)腔，主線波導(dǎo)腔和分支波導(dǎo)腔之間設(shè)有耦合窗口，耦合窗口位置設(shè)有豎向的兩個(gè)耦合主柱；主線波導(dǎo)腔內(nèi)、分支波導(dǎo)腔內(nèi)對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有耦合副柱；耦合主柱的上下兩端、耦合副柱的上下兩端附近的耦合器殼體上都設(shè)有滑動(dòng)槽，滑動(dòng)槽使耦合主柱、耦合副柱按照預(yù)定曲線移動(dòng)至預(yù)定位置，調(diào)節(jié)矩形波導(dǎo)定向耦合器的耦合度。上述矩形波導(dǎo)定向耦合器，由于設(shè)有耦合主柱和耦合副柱，通過(guò)調(diào)節(jié)耦合主柱和耦合副柱在滑動(dòng)槽中的位置，從而調(diào)節(jié)矩形波導(dǎo)定向耦合器的耦合度，耦合度可調(diào)，使上述矩形波導(dǎo)定向耦合器能夠適用于多種耦合度的需要，適應(yīng)性更強(qiáng)。
WO2020187110A1_DIELECTRIC TRANSMISSION LINE COUPLER, DIELECTRIC TRANSMISSION LINE COUPLING ASSEMBLY, AND NETWORK DEVICE
US10756407B2_Power distribution circuit and multiplex power distribution circuit
US20200220246A1_BRANCH-LINE COUPLER
CN210576373U_一種耦合度可調(diào)的耦合器
本實(shí)用新型提供一種耦合度可調(diào)的耦合器，包括上蓋板、下腔體、緊固螺釘、信號(hào)連接器，下腔體內(nèi)設(shè)置有主線內(nèi)導(dǎo)體和副線內(nèi)導(dǎo)體，上蓋板和下腔體通過(guò)所述緊固螺釘銜接固定，副線內(nèi)導(dǎo)體包括耦合調(diào)節(jié)部和固定端，副線內(nèi)導(dǎo)體的固定端與信號(hào)連接器連接，上蓋板對(duì)應(yīng)副線內(nèi)導(dǎo)體的耦合調(diào)節(jié)部設(shè)置有調(diào)節(jié)螺孔，調(diào)節(jié)螺孔對(duì)應(yīng)配置有調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母的調(diào)節(jié)端設(shè)置有定位標(biāo)識(shí)，上蓋板設(shè)置有與定位標(biāo)識(shí)匹配的定位線。本實(shí)用新型轉(zhuǎn)調(diào)調(diào)節(jié)螺母，能夠壓迫副線內(nèi)導(dǎo)體的耦合調(diào)節(jié)部產(chǎn)生位移，改變副線內(nèi)導(dǎo)體與主線內(nèi)導(dǎo)體的間距，從而改變耦合度的強(qiáng)與弱，進(jìn)而達(dá)到耦合度調(diào)整的作用，并且具有良好的耐大功率性能。
CN110611144A_一種小型化寬帶前向波定向耦合器單元電路
本發(fā)明公開(kāi)一種小型化寬帶前向波定向耦合器單元電路。該前向波定向耦合器單元電路共有五層電路結(jié)構(gòu)。開(kāi)槽的耦合微帶線位于整體電路第一層，交指金屬平行板位于整體電路第二層和第三層，開(kāi)槽的耦合微帶線和交指金屬平行板通過(guò)金屬過(guò)孔連接；垂直折疊金屬線從第二層中間位置開(kāi)始，折疊彎曲至第四層中間位置，層與層之間通過(guò)金屬過(guò)孔連接；第五層為整體電路的參考地。所述五層電路結(jié)構(gòu)的每層金屬層之間為襯底介質(zhì)。5個(gè)單元電路的級(jí)聯(lián)，增大了奇偶模累積相位差，在5.5?9GHz頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.5dB的能量耦合度，耦合相對(duì)帶寬達(dá)48.27％。所述前向波定向耦合器單元電路大大縮小了整體電路尺寸，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，實(shí)用性較強(qiáng)
CN110611145A_一種HMSIW平衡定向耦合器
本發(fā)明公開(kāi)了一種HMSIW平衡定向耦合器，適用于較高的厘米波和毫米波頻段，由兩個(gè)垂直堆疊的單端定向耦合器組成，在公共地面上刻蝕矩形縫隙并引入人工表面等離激元(SSPP)結(jié)構(gòu)。在差模激勵(lì)下，矩形縫隙區(qū)域被等效為理想電壁(PEC)，由于公共金屬面近似認(rèn)為是理想電壁，因此其差模等效電路即對(duì)應(yīng)的單端定向耦合器。然而，在共模激勵(lì)下時(shí)，公共金屬面被等效為理想磁壁(PMC)。根據(jù)PEC?PMC結(jié)構(gòu)的邊界條件，TEn0模式無(wú)法在SIW中傳輸，此時(shí)共模信號(hào)在矩形縫隙邊緣被反射。通過(guò)在矩形縫隙中引入SSPP結(jié)構(gòu)，上/下金屬層與公共金屬面之間的槽線傳輸模式被有效抑制，從而進(jìn)一步提高了平衡定向耦合器的共模抑制能力。另外，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及高共模抑制等特點(diǎn)。
CN107689474B_一種帶矩形缺口的C波段正交電橋
本發(fā)明公開(kāi)一種帶矩形缺口的C波段正交電橋；通過(guò)PCB上的三段式的耦合段分布，有效的解決了傳統(tǒng)C波段電橋的干擾大等問(wèn)題；另外由于其將耦合線印制在PCB板上，通過(guò)PCB板的絕緣層來(lái)耦合，實(shí)現(xiàn)了整體化生產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)批量化、簡(jiǎn)易化的生產(chǎn)，而且提高了工作頻帶寬，使得其損耗小、高低溫性能穩(wěn)定。
結(jié)語(yǔ)：
定向耦合器作為最常用的射頻無(wú)源器件，其設(shè)計(jì)不僅需要射頻理論知識(shí)作為基礎(chǔ)，更需要準(zhǔn)確的仿真。希望這篇文章能為大家設(shè)計(jì)定向耦合器提供參考。
謝謝，覺(jué)得有用不妨給小木匠加個(gè)雞腿。
參考書(shū)：
1 微波工程， Pozer David2，微波技術(shù)與微波器件， 欒秀珍等3，微波工程導(dǎo)論， 雷振亞等4，簡(jiǎn)明微波， 梁昌洪 等5， 電磁場(chǎng)理論與微波技術(shù)基礎(chǔ)， 周希朗
