小型化高方向性的微带双定向耦合器设计

发布时间：2021-03-24 05:05

　　为解决弱耦合时微带平行耦合线定向耦合器方向性低的问题,提出了适用于大功率场合的小型化高方向性微带双定向耦合器。基于传统四分之一波长平行耦合三线微带双定向耦合器结构,采用扇形微带电容加载可明显减小耦合器尺寸并增大隔离度,通过耦合边缘引入锯齿结构进一步提高了方向性。负载电阻采用扇形微带短截线接地设计,避免电气化过孔,使得加工更加简单。设计了一个中心频率为915 MHz、耦合度为20 dB的微带双定向耦合器,利用HFSS仿真软件对耦合器结构进行优化设计,并做了实物加工和测试。实测结果表明,在中心频率处耦合度为20.2 dB,方向性达到32.1 dB;在0.74～1.35 GHz频带内,输入匹配良好,耦合度波动小于0.5 dB,方向性高于20 dB。 

【文章来源】：微波学报. 2020,36(03)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

HFSS仿真与实测S参数结果对比

理想接地改进为扇形微带短截线接地

图6 理想接地改进为扇形微带短截线接地为进一步提高方向性,引入耦合边缘锯齿结构。最终提出的微带双定向耦合器电路结构如图8所示。采用扇形微带替代集总电容和射频接地后,考虑到实际电路的电磁场效应,以及锯齿结构的不连续性影响,使用三维电磁场分析软件HFSS对所提出的耦合器进行仿真优化,最终确定的耦合器尺寸为l1=34.1 mm,l2=7 mm,l3=15.8 mm,l4=31.5 mm,w1=4 mm,w2=4.1 mm,s=1.2 mm,d=1 mm,θ1=80°,θ2=80°,R=50 Ω。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高定向性微带定向耦合器的研究[J]. 金铃.  微波学报. 2017(S1)
[2]简易高定向耦合器[J]. 万继伟.  现代雷达. 2015(08)
[3]网络分析仪中反射计的双定向耦合器的设计和优化[J]. 左海亮,殷兴辉.  科学技术与工程. 2013(24)



本文编号：3097113