超宽带定向正交耦合器的设计与实现

《超宽带定向正交耦合器的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、目录目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1研制背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2定向耦合器概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．3定向耦合器的发展历史及现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．4本文主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4第二章定向耦合器的理论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．1定向耦合器的网络分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．1．1二端口面对称网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．1．2四端口面对称网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．2定向耦合器的

2、主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14第三章宽带定向耦合器的设计与实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．1耦合器设计指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．2耦合器的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．173．3耦合器电路参数的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．3．1单节耦合线电路参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．3．2多节耦合线电路参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．4耦合器物理参数的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263．4．1耦合线实现方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．4．2耦合线模式电容求

3、解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．4．3紧耦合结构物理参数求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．4．4松耦合结构物理参数求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．5耦合器结构形状的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯303．5．1折叠耦合线实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．313．5．2折叠耦合线修正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．34第四章耦合器电路仿真及实验测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．1耦合器电路仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．2耦合器实物及测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43第五章设计改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．475．1改进方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．2实验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54目录第六章结束语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．57附录A：耦合器与1／4波长阶梯阻抗变换器等效⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61硕士期间的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．65第一章绪论1．1研制背景随着科技的发展，电子设备的应用越来越广泛

5、。其中最为典型也最为重要的就是在军事方面的应用。比如，在一艘军舰上有大量的电台、雷达、干扰和抗干扰设备，这些电子设备是我军打赢现代化战争的重要保障。因为军用频段为V～波段，带宽较窄，在一艘军舰上，大量电子设备同时工作，难免造成相互干扰，而这种干扰是不能用常规滤波方式消除的。那么就引入一个问题：如何解决有限空间内多部收发信机同时工作的兼容，即如何解决同波段同址干扰。比较理想的解决方案是利用自适应干扰抵消技术来消除该干扰。而目前比较有效的干扰抵消技术是基于正交矢量合成llJ的，即对同址干扰信号在发射前进行取样，将取样信号分为两路幅度

6、相等、相位正交的信号，然后送入干扰抵消的数据处理模块。为了保证在整个频带(30MHz～512MHz)内信号分配的准确件，特提m该定向耦合器的研制。对于射频微波器件，衡量其带宽的两个重要指标分别是波段系数和相对带宽12J。波段系数的计算公式如下：a=以／f,(1-1)相对带宽的计算公式如下：卢=而A-f,(1-2)其中石为该波段的起始频率，以为该波段的截止频率。由波段系数计算公式可知，该定向耦合器的波段系数为17．07，由相对带宽计算公式可知，该定向耦合器的相对带宽为0．8893，属于超宽带微波器件。根据查阅的国内外资料显示，在低

7、于1GHz的频段(军用频段)内，目前现有的定向耦合器尚未达到如此大的波段系数和相对带宽，也没有如此低的工作频率。因此本文的工作也具有一定的创新意义。1．2定向耦合器概述定向耦合器是一种可以将信号功率按照一定比例进行分配的电子器件。经功率分配后的信号，其相位也满足一定的关系，比如相位正交。一般的定向耦合器由两条线构成，分别称为直通线和耦合线，或者称为主线2超宽带定向正交耦合器的设计与实现和副线。这两条线(即直通线和耦合线)有四个端口，分别称为输入端，直通端，耦合端和隔离端。直通线上的一部分功率通过一定的耦合方式耦合到耦合线上。其中

8、耦合方式主要包括过孔耦合、边缘耦合、平行耦合和缝隙耦合等。耦合到耦合线上的功率根据要求按一定方向传输，即只朝一个端口传输，耦合线上另一端没有功率输出，因此称为定向耦合器。13】随着更高频率的射频微波电路大范围应用，带线定向耦合器做为一种重要的微波器件也越来越多的