微波集成电路 课件 第三章 微波集成无源电路-3.4耦合微带定向耦合器.pptx

3.4耦合微带线定向耦合器概述由电长度为π/2的耦合微带线构成，①为输入端、④为输出端、②为耦合端、③为隔离端。①-④为主线，②-③为副线。主线和副线上信号传输方向相反，又称为“反向定向耦合器”一般为弱耦合情况（-20dB），主线上传输大功率信号，副线耦合输出弱的取样信号，用于高功率信号检测等

3.4耦合微带线定向耦合器主要技术指标耦合度C：P1P2P4P3方向性D：隔离度I：三者之间的关系为:I=C+D理想情况下，高隔离度，高方向性：P3→0，D→∞，I→∞

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器奇偶模特性参数：奇偶模激励时的反射系数和传输系数：?0o、T0o;?0e、T0e奇偶模分析法要点：——求解奇偶模特性参数和四端口网络的端口电压、传输功率的关系（耦合、隔离关系）奇偶模阻抗为：Zco，Zce均匀介质奇偶模电长度相等:

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器偶模激励时，单根线对端口匹配负载Z0归一化转移矩阵：UeUe

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器奇模激励时，单根线对端口匹配负载Z0归一化转移矩阵：-UoUo耦合微带线定向耦合器网络参数可由：Z0、ZcO、Zce、Θ确定

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器各端口入射波电压：各端口出射波电压：设①口接电压源1V，②③④口均接匹配负载Z0。各端口电压：

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器ae2ae1偶模激励电压：偶模激励时端口电压

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器ao2ao1奇模激励电压：奇模激励时端口电压

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器利用线性叠加原理，各端口的电压a2a1

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器利用线性叠加原理，各端口的电压a2a1

3.4耦合微带线定向耦合器

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器理想定向耦合器要求：P1P2P4P3（1）理想端口匹配（2）理想隔离完全匹配和完全隔离条件:Z0=ZC

3.4耦合微带线定向耦合器奇偶模法分析均匀介质填充耦合微带线定向耦合器理想定向耦合器各端口电压：P1P2P4P3

3.4耦合微带线定向耦合器理想定向耦合器P1P2P4P3电压耦合系数耦合度/（功率）耦合系数传输系数

3.4耦合微带线定向耦合器理想定向耦合器P1P2P4P3能量守恒：耦合微带线定向耦合器是全频段90°定向耦合器S21和S41相差90°在中心频率处，?=90°，耦合端与输入端同相，输出端滞后90°

3.4耦合微带线定向耦合器理想定向耦合器P1P2P4P3弱耦合时，k1此时，在中心频率上耦合最强，偏离中心频率越远，耦合越弱

3.4耦合微带线定向耦合器耦合微带线定向耦合器的耦合与奇模和偶模归一化阻抗的关系耦合度C（dB）电压耦合系数kZco/Z0Zce/Z0耦合度C（dB）电压耦合系数kZco/Z0Zce/Z010.89130.23984.170160.15850.85231.17320.79430.33862.954170.14130.89741.15330.70790.41352.418180.12590.88111.13540.63100.47572.102190.11220.89341.11950.56230.52931.889200.10000.90451.10660.50120.57641.735210.089130.91451.09370.44670.61841.620220.079430.92351.08380.39810.65611.542230.070790.93151.07390.35480.69011.449240.063100.93881.065100.31620.72081.387250.056230.94531.058110.28180.74851.336260.050120.95111.051120.25120.77361.293270.044670.95631.046130.00390.79631.234280.039810.96101.041140.19950.81691.224290.035480.96511.036150.17780.83551.197300.031620.96891.032

3.4耦合微带线定向耦合器耦合微带定向耦合器设计：已知端口阻抗Z0、