多频定向耦合器的研究与设计

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1、多频定向耦合器的研究与设计作者姓名姜涌泉学校导师姓名、职称史小卫教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称刘江宏研高申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121341分类号TN62密级公开西安电子科技大学硕士学位论文多频定向耦合器的研究与设计作者姓名：姜涌泉领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：史小卫教授企业导师姓名、职称：刘江宏研高提交日期：2014年12月RerearchandDesignofMulti-bandDirectionalCouplerAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpart

2、ialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByJiangYong-QuanSupervisor:ShiXiao-WeiLiuJiang-HongDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其

3、它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签

4、名：导师签名：日期：日期：2摘要摘要近年来，随着移动通信系统的发展及广泛应用，微波无源器件的小型化及多频化的研究设计逐渐成为当今科学研究的重点课题。耦合器作为这类系统中的重要组成元素，对其小尺寸设计和多频段开发的研究更是成为当前微波器件设计的重点方向之一。基于上述科研背景，本文在传统耦合器的研究设计方法的基础上，通过两种常见传输线形式实现了两类结构新颖的双频定向耦合器。本文设计的第一款耦合器是基于微带线的新型双频分支线耦合器。与传统耦合器的结构不同，这款耦合器由两层介质板背对背放置构成，具有尺寸小和双频带等特点。在实际应用中，为了满足针对工作频段的不同要求，可以对其结构尺寸进行相应改变。从仿

5、真结果可以看出，该耦合器工作频段的中心频率为3.4/4.4GHz，性能较好。然后通过一系列针对其结构尺寸的仿真，充分讨论了不同结构尺寸的改变对耦合器特性产生的影响效果。本文设计的另一款耦合器是基于带状线的新型双频90°分支线耦合器。与传统耦合器不同，该耦合器由三对四分之一波长耦合传输线组成，具有尺寸小和频带宽等特点。本文所设计的耦合器工作频段的中心频率分别为2.0GHz和4.1GHz，耦合端与直通端相位相差90°，仿真结果显示性能出众。由于可以通过T型结构等效，将这类耦合器的耦合传输线进行一定范围内的小尺寸设计，因此实现小型化极其方便。由于目前三频及多频耦合器的研究工作并不是很成熟，本文仅对

6、其设计方法进行讨论，如枝节匹配法等。尽管本文所设计的微带双频定向耦合器结构新颖，但加工存在一定难度，且实物特性并不理想，有待进一步改善；针对多频定向耦合器的研究工作也应该逐渐从理论上升到实践，同时兼顾一些新特性，比如频率可调等。关键词：耦合器，微带线，带状线，双带，小型化论文类型：应用基础技术类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentandextensiveuseofmobilecommunicationsystem,thestudyanddesignoftheminiaturizedandm

7、ulti-bandpassivemicrowavecomponentshavebecomethekeytopicofmodernscientificresearch.Soresearchofminiaturizedandmulti-banddirectionalcoupler,astheimportantelementsinsuchkindofsystem,hasbecomeoneofthefocusedor