緊湊型高方向性矩形波導(dǎo)定向耦合器的研究.pdf

1、定向耦合器作為一種微波無源器件被廣泛的應(yīng)用于微波以及毫米波電路系統(tǒng)中。定向耦合器最為主要的特點就在于其能將微波能量進(jìn)行定向性的重新分配，這種定向性分配的方向和比例一般要根據(jù)微波系統(tǒng)具體需求的不同而選擇不同的設(shè)計方案來達(dá)成。由于有著定向的分配微波能量的功能，所以定向耦合器主要被應(yīng)用于微波系統(tǒng)的在線測量，雷達(dá)的反射監(jiān)控以及寬帶大功率衰減系統(tǒng)中。
　　定向耦合器的類型也隨著微波系統(tǒng)的發(fā)展得到了豐富與發(fā)展，例如從早期采用波導(dǎo)作為定向耦合器

2、的傳輸系統(tǒng)發(fā)展到采用更小巧，更易于加工的微帶或帶狀線作為傳輸系統(tǒng)，又或者從最初的小孔耦合發(fā)展到多孔陣列耦合，從平行線耦合發(fā)展到分支線定向耦合等。然而早期的很多帶有實驗性質(zhì)的定向耦合器從主要的性能指標(biāo)到產(chǎn)品整體體積以及易用性等各方面都已經(jīng)不能滿足我們的需求，因此研究設(shè)計性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)緊湊，易于系統(tǒng)使用的定向耦合器仍然具有著重要的意義。
　　本文主要對波導(dǎo)定向耦合器進(jìn)行了研究與設(shè)計。首先通過對定向耦合器的概念與發(fā)展歷史的學(xué)習(xí)深入了解了

3、定向耦合器的研究意義與研究現(xiàn)狀。其次通過對波導(dǎo)定向耦合器理論中小孔耦合理論與相位疊加理論等理論知識的研究與學(xué)習(xí)為后續(xù)設(shè)計波導(dǎo)定向耦合器打下堅實的基礎(chǔ)。在具體設(shè)計定向耦合器之前對可能影響定向耦合器性能的各項參數(shù)進(jìn)行了大量建模仿真的驗證與探討工作，其中包括在三維電磁仿真軟件CST里分別建立3至6孔這四種耦合器的模型，來探討耦合孔數(shù)目對定向耦合器的影響；以及分別改變耦合孔的高度和厚度；波導(dǎo)的高度和寬度等相關(guān)參數(shù)來探討最終所選用的耦合器優(yōu)化變量