3.2 定向耦合器 定向耦合器在微波技术中有着广泛的应用，如用来 监视功率、频率和频谱：把功率进行分配和合成；构成 雷达天线的收发开关平衡混频器和测量电桥：又可以利 用定向耦合器来测量反射系数和功率，等等。 定向耦合器的种类很多。 按传输线类型来分有波导、同轴线、带状线和微 带线定向耦合器； 按耦合方式来分有单孔耦合、多孔耦合、连续耦 合和平行线耦合定向耦合器， 按耦合输出的方向来分有同向耦合器和反向耦合 器； 按输出的相位来分有90°定向耦合器和180°定向 耦合器； 按耦合的强弱来分有强耦合中等耦合和弱耦合定 向耦合器。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 1 3.2 定向耦合器 定向耦合器在微波技术中有着广泛的应用,如用来 监视功率、频率和频谱;把功率进行分配和合成;构成 雷达天线的收发开关平衡混频器和测量电桥;又可以利 用定向耦合器来测量反射系数和功率,等等。 定向耦合器的种类很多。 按传输线类型来分有波导、同轴线、带状线和微 带线定向耦合器; 按耦合方式来分有单孔耦合、多孔耦合、连续耦 合和平行线耦合定向耦合器; 按耦合输出的方向来分有同向耦合器和反向耦合 器; 按输出的相位来分有90°定向耦合器和180°定向 耦合器; 按耦合的强弱来分有强耦合中等耦合和弱耦合定 向耦合器
图中给出了几种定向耦合器的结构示意图，其中图(a) 为微带分支定向耦合器，图(b)为波导单孔定向耦合器，图(c) 为平行耦合线定向耦合器，图(d)为波导匹配双T,图(e)为波 导多孔定向耦合器，图(f为微带混合环。 ① ④ 1 ③ ① ② ③ ④ ③ (a) (b) ③ ④ (d) (e) STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 2 图中给出了几种定向耦合器的结构示意图,其中图(a) 为微带分支定向耦合器,图(b)为波导单孔定向耦合器,图(c) 为平行耦合线定向耦合器,图(d)为波导匹配双T,图(e)为波 导多孔定向耦合器,图(f)为微带混合环
C BC-N000-30S S/N:CS1002 OUT hi1718.com STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 3
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b4 b3 (4) (3) a b2 (1) (2) 上图是定向耦合器的原理框图，有4个端口，两根传输线 传输线之间有一定的耦合，当功率由端口1向端口2传输时， 如果端口2,3,4都接匹配负载，则副线上只有端口3有能量输出 端口4无能量输出，称为同向定向耦合器，并称端口2为直通 端口，3为耦合端口，4为隔离端口。若端口2仍为直通端口， 3为隔离端口，4为耦合端口，则称为反向定向耦合器。 STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 4
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 4 上图是定向耦合器的原理框图，有4个端口，两根传输线 传输线之间有一定的耦合，当功率由端口1向端口2传输时， 如果端口2,3,4都接匹配负载，则副线上只有端口3有能量输出 端口4无能量输出，称为同向定向耦合器，并称端口2为直通 端口，3为耦合端口，4为隔离端口。若端口2仍为直通端口， 3为隔离端口，4为耦合端口，则称为反向定向耦合器
一、定向耦合器的技术指标 定向耦合器的主要技术指标有耦合度、定向性、输 入驻波比和工作带宽。 (一)耦合度C 耦合度C定义为输入端口的输入功率P,和耦合端口 的输出功率P,之比的分贝数即 C=101g (dB) P 当输入功率P一定时，耦合输出功率P越大，耦合度C越小， P越小，C越大。由此可见耦合度的分贝数愈大耦合愈弱。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5 一 、定向耦合器的技术指标 定向耦合器的主要技术指标有耦合度、定向性、输 入驻波比和工作带宽。 (一) 耦合度C 耦合度C定义为输入端口的输入功率P1和耦合端口 的输出功率P3之比的分贝数即 1 3 10lg ( ) P C dB P 当输入功率P1一定时，耦合输出功率P3越大，耦合度C越小， P3越小，C越大。 由此可见耦合度的分贝数愈大耦合愈弱