定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)、分類(lèi)及設(shè)計(jì)實(shí)例

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(mǎn)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(lèi)

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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)型和耦合線(xiàn)型。

分支線(xiàn)型

耦合線(xiàn)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(xiàn)的端口3是耦合端口，端口4是隔離端口，而耦合線(xiàn)型剛好相反。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，耦合線(xiàn)型有一個(gè)180°反向效應(yīng)。

3.1 分支線(xiàn)型定向耦合器

下圖是常見(jiàn)的一種分支線(xiàn)定向耦合器示意圖，由主線(xiàn)，副線(xiàn)和兩個(gè)耦合分支線(xiàn)構(gòu)成。主線(xiàn)，副線(xiàn)和分支線(xiàn)即可以有微帶線(xiàn)構(gòu)成，也可以由帶狀線(xiàn)，同軸線(xiàn)組成。常見(jiàn)的是微帶線(xiàn)型的分支線(xiàn)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(xiàn)定向耦合器，分支線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)對(duì)稱(chēng)面上的電壓等于零，等效為短路。偶模激勵(lì)下，分支線(xiàn)對(duì)稱(chēng)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)定向耦合器

如上圖所示，平行耦合線(xiàn)定向耦合器是由兩段靠的很近的，相互平行的傳輸線(xiàn)組成，一段作為信號(hào)的主傳輸線(xiàn)，另一端作為信號(hào)的耦合線(xiàn)。這個(gè)傳輸線(xiàn)既可以是微帶線(xiàn)，也可以是帶狀線(xiàn)。大功率，低損耗的耦合線(xiàn)定向耦合器常常由空氣腔體耦合帶狀線(xiàn)構(gòu)成，如下圖所示。

定性分析

上圖是一款常見(jiàn)的平行線(xiàn)定向耦合器，其耦合線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)向兩端傳輸。

第二，對(duì)于電磁信號(hào)傳輸主線(xiàn)上的射頻信號(hào)i1，根據(jù)電磁感應(yīng)定律會(huì)在耦合線(xiàn)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(xiàn)定向耦合器不同的是，平行耦合線(xiàn)定向耦合器的耦合端和直通端是反向的，因此又稱(chēng)為“反向型定向耦合器“。

定量分析。

平行線(xiàn)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(xiàn)定向耦合器，指標(biāo)為：中心頻率3.5GHz，耦合度C=15dB，引出線(xiàn)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(xiàn)段的長(zhǎng)度近似認(rèn)為等于未耦合單根線(xiàn)的1/4波長(zhǎng)。

根據(jù)微帶線(xiàn)公式計(jì)算出微帶線(xiàn)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

行線(xiàn)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(chēng)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(xiàn)耦合器是有波導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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?chē)玫酱笮∠嗟确较蛳嗤碾妶?chǎng)分布，如上圖b所示。由于圓孔在波導(dǎo)寬面的中心線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)和副波導(dǎo)線(xiàn)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?

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(lèi)似于之前介紹的分支線(xiàn)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(lèi)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

“In 1969 we at Texas Instruments were building microwave amplifiers on thin film ceramic substrates. We were using the scheme invented by Engelbrecht at Bell Labs, which required 3-dB quadrature couplers. The challenge was to get tight coupling on single layer microstrip. On the other hand our transistors had too much coupling between the interdigitated base and emitter fingers. So why not an interdigitated coupler? I built it; and it did not work well. Then I remembered that geometric symmetry guarantees quadrature, a 90° split between the outputs. So I moved some of the crossovers from the ends to the middle; and it worked! We had a microstrip interdigitated quadrature coupler with low loss and wide, one octave, bandwidth. ”

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(xiàn)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(chēng)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(zhuān)利US3516024。

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(xiàn)，這種耦合線(xiàn)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(xiàn)比較窄且間隙很小，另外的橫跨在線(xiàn)之間的連接線(xiàn)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(xiàn)組成，所有這些導(dǎo)線(xiàn)都有相同的線(xiàn)寬和間隙。如果我們假設(shè)每根導(dǎo)線(xiàn)只與相鄰的導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行耦合，忽略較遠(yuǎn)的導(dǎo)線(xiàn)的耦合，那么其等效電路可以展開(kāi)成兩根平行耦合線(xiàn)。然后就可以用耦合線(xiàn)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(zhuān)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(xiàn)波導(dǎo)腔和分支波導(dǎo)腔，主線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)。圖片

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(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體和副線(xiàn)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(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體包括耦合調(diào)節(jié)部和固定端，副線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。本實(shí)用新型轉(zhuǎn)調(diào)調(diào)節(jié)螺母，能夠壓迫副線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體的耦合調(diào)節(jié)部產(chǎn)生位移，改變副線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體與主線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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。