波导定向耦合器报告_波导定向耦合器原理

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《微波电路与器件》电科09级设计实验

波导定向耦合器

班级：

组长： 组员：

2012年5月 17 日

波导定向耦合器

1.设计任务：

当频率的范围在8.5 求：

驻波：

GHz到10.5GHz时，波导定向耦合器指标到达以下要2.设计原理：

定向耦合器的主要指标：(1)工作频带: 定向耦合器的功能实现主要依靠波程相位的关系,也就是说与频率有关。(2)插入损耗：

主路输出端和主路输入端的功率比值,包括耦合损耗和导体介质的热损耗。（3)耦合度: 描述耦合输出端口与主路输入端口的比例关系,通常用分贝表示,dB值越大,耦合端口输出功率越小。耦合度的大小由定向耦合器的用途决定。

(4)方向性: 描述耦合输出端口与耦合支路隔离端口的比例关系。理想情况下,方向性为无限大。

(5)隔离度: 描述主路输入端口与耦合支路隔离端口的比例关系。理想情况下,隔离度为无限大。

 本设计要求用波导做定向耦合器，打开hf，建立十字逢波导定向耦合器模型，波导型号为BJ-84波导，两段一头密封的BJ-84波导垂直层叠，中间有厚度为0.5mm的耦合十字逢，十字逢位于层叠部分的对角线上，距离封闭口距离为3/4个波导波长，根据计算波导中传输TE10模式，其波导波长为：

g1

22a根据公式计算波导波长，得出十字逢的位置。

3.ADS中电路拓扑结构（或HFSS中建模）：

本实验采用的是波导型号BJ-84，a=28.5mm, b=13.6mm,十字缝的厚度为5mm，两波导通过十字逢进行耦合，如图所示：

十字逢长是有两个长1mm，宽为5mm，高为5mm的长方体组合而成如图所示：

4.仿真及优化的最后结果：

(1)驻波比

(2)插损

（3）隔离度>20Db

（4）耦合度3dB

5.CAD版图：

俯视图：

侧视图

5.后续工作建议： 通过hf仿真后的结果基本符合题目的要求，还存在一些小误差，要使结果达到题目要求，必须继续进行优化，使每一项指标达到最优，可将一些变量设置成一定范围的未知数，然后进行优化，找到最优解。

6.分工：

组员 ：邱玲 郑州 胡克强 丘定升 郭昭君 查资料：邱玲 郑州 胡克强 丘定升 郭昭君 设计方案仿真：邱玲 郑州 做PPT:丘定升 郭昭君 演讲：胡克强

7.参考文献：

[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2006.05.[2] 高瑜翔，王春圃等.高频电子线路.北京：科学出版社，2008.[3] 雷振亚.射频/微波电路导论.北京：西安电子科技大学出版社，2008.