微带双分支定向耦合器的小型化设计与实现

将遗传算法用于多级分支定向耦合器的优化设计并对算法进行了改进。设计中取消了阻抗对称的限制,分支定向耦合器的工作带宽得到了进一步扩展;在标准遗传算法的基础上,引入了最优保存策略和自适应遗传操作,算法的性能得到了提高。仿真表明,用该方法设计的多级分支定向耦合器性能优于其他设计方法。

本文提出一种宽频带、高隔离度定向耦合器的有效设计方法,并设计出一种有应用价值的定向耦合器。根据bethe小孔耦合理论为基础的工程设计方法,按照预定的技术参数,初步设计出等孔径波导定向耦合器的有关参数,在此基础上,利用仿真软件cst对首末两对耦合孔之间的距离进行仿真和优化,使隔离度在高频端的性能得到提高;又通过扩大其余耦合孔之间的距离使得隔离度在低频端也得到了改进,从而提高了隔离度的整体性能。文中设计了一个ka波段的定向耦合器,耦合度的仿真值与-10db的设计要求值相比偏差在0.7db之内,优化后隔离度在整个频带内小于-47.5db。

通过对波导定向耦合器结构原理的分析,研究了利用雷达站现有仪表设备对波导定向耦合器主要技术参数—耦合度进行测量的方法,并对因耦合度误差产生的影响进行了探讨,结果表明,应用雷达站现有设备和仪表对波导定向耦合器的耦合度进行准确测量是可行的;耦合度产生误差对雷达回波强度观测影响很大,需要在雷达安装好后及时进行测量校正。

研究了高斯常数高斯平滑连接的复合型变耦合系数定向耦合器的开关特性曲线。研究了耦合器各分段长度对开关曲线的影响。数值模拟发现,耦合器各组成部分的参量对耦合器开关曲线尾部的振荡及开关功率的大小均有影响,且呈现出一定的规律性。高斯型波导部分的相对长度以及直波导部分所占份额共同决定了耦合器开关曲线尾部的振荡大小,且开关曲线的振荡与耦合函数的傅里叶变换的振荡密切相关。

介绍了一种简单易行的多节定向耦合器设计方法。采用平行耦合线的分析理论得到了多节定向耦合器的耦合度通用表达式,再通过耦合度带内波纹波动最小条件求解得到耦合器的设计参数。最后给出了一个设计实例,耦合器在工作带宽1～4ghz内,插损小于0.4db,耦合度带内波动小于±0.25db,设计数据和实物测试数据具有很好的一致性。

亚美微波yameimicrowave -28- 实验七定向耦合器的性能测量 一、实验目的和要求 应用所学的有关理论知识，理解定向耦合器的工作原理。学会对波导定向耦 合器主、副线的耦合度（c），方向性（d）的测量。 二、实验内容 利用微波测量系统测试波导定向耦合器主、副线的耦合度，方向性。 三、实验原理 1．定向耦合器在微波工程中有着广泛的应用，如可用来监视功率、频率和 频谱，测量传输系统和元器件的反射系数、插入损耗，还可以用作衰减器、功率 分配器等。 2．波导定向耦合器（主、副线皆为矩形波导的定向耦合器）大都通过主、 副波导公共壁上的耦合孔（或槽、缝）进行耦合。主波导中的场通过耦合孔（或 槽、缝）进行耦合，并在副波导中激励起主模场。波导定向耦合器一般可按耦合 孔的规格分为单孔、双孔、多孔定向耦合器、十字形孔耦合器以及裂缝电桥等。 3．bd20-5定向耦合器的外形成十

本文简要介绍了定向耦合器在当今一些领域主要应用,重点介绍了它的主要性能参数和技术指标,并设计线路利用标量网络分析仪对各个端口的传输系数分贝值进行测量以得到定向耦合器性能参数。

为实现发射机大功率的准确测量和有效保护,详细阐述了定向耦合器的原理、参数标定和功率测量方法,并以该方法测试已有的发射机输出功率。从测试结果分析得出,该方法具有安装简易、精度高、可动态标定的优点。通过在高频功率源与谐振加速腔之间安装定向同轴耦合器,经测量标定后,可实现在线测量出功率源的输出功率、驻波比,将测量结果反馈给控保和监测系统后,可完成在线大功率测量和设备的可靠控制与保护。

根据定向耦合器的工作原理及要求,利用hfss软件分析并设计了一款以空气为介质的三阶3db定向耦合器。并在此基础上,使用具有高电压击穿特性的三氧化二铝陶瓷片作为耦合介质,分析并设计了一款高功率三阶3db介质定向耦合器。此介质耦合器在保证足够带宽的前提下,能够提高耦合器的耐压性能,实现了定向耦合器的高功率耦合,从而可以应用于广播电视台大功率(数十千瓦)发射机中。

为了减少对调试员工的依赖性,提高产品调试速度和检测精度,设计出一种可以实现自动方向性调节的定向耦合器。与传统方法相比,该方法采用pin型二极管代替调节电容,利用其阻抗可变特性,通过偏置电压来调节匹配阻抗,最终实现定向耦合器的自动方向性调节。通过实验验证和最终批量测试数据表明该方法摆脱了传统调节方式对人工的依赖,通过较少的元件实现了自动调节,可以提高检测精度和产品的一致性,产品的调节时间减少了约80%。

本科毕业论文（设计、创作） 题目：基于ads的定向耦合器的设计 所在系院：电子电气工程学院专业：电子科学与技术 安徽三联学院毕业论文 1 基于ads的定向耦合器的设计 摘要：在20世纪50年代初，几乎所有的微波设备都采用金属波导和同轴线电路， 那个时候的定向耦合器也多为波导小孔耦合定向耦合器，其理论依据是bethe 小孔耦合理论。定向耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的本质是 将微波信号按一定的比例进行功率分配。定向耦合器由传输线构成，同轴线、矩 形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成定向耦合器，所以从结构来看定向耦 合器种类繁多，差异很大。定向耦合器在微波波段有着广泛的应用，其主要用途 有用来监视功率、频率和频谱，把功率进行分配和合成，构成平衡混频器和测量 电桥，利用定向耦合器来测量反射功率系数和功率。本设计主要利用ads2011 软件设计微

微波工程-第7章功率分配器与定向耦合器

文中提出了一种提高定向耦合器分光比精度,特别是互易性的方法。利用耦合器交叉臂90°相移,实现检测分光比之差,从而实现高精度的耦合器。特别是在分光比50:50的情况下,耦合器分光比的偏差仅受限于检测器的灵敏度。对于保偏耦合器,该方法可以分别监控消光比和分光比。用这种方法制作出的光纤耦合器可以应用于光纤陀螺,以保证顺时针和逆时针方向的信号光具有更好的互易性,从而提高陀螺的检测精度。

结合分形理论的优点,仿真设计了2种基于分形技术的微带天线。这2种天线均采用正六边形分形迭代结构,分别使用微带线和共面波导馈电。通过数值仿真,对天线的阻抗特性和方向图进行了研究,结果表明这2种分形天线的阻抗带宽均达到了90%左右,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向性。同时分形结构的引入,实现了天线的小型化。

利用hfss进行波导单孔定向耦合器的仿真设计 【摘要】本文介绍了单孔定向耦合器的仿真设计方法，该定向耦合器在一定 条件下的方向性可以达到20db以上，并具有结构简单、驻波小、方向性强等特 点。 【关键词】单孔；定向耦合器；hfss仿真 1.前言 定向耦合器是一种具有一定方向性的分功率器，在微波系统中较为常见，它 能从主传输系统的正向波中按一定比例分出部分功率，而不从反向波中输出功 率，因此可以利用定向耦合器对主传输系统中的入射波进行取样。 较为常见的波导定向耦合器有：单孔定向耦合器、双孔（槽）定向耦合器、 多孔（槽）定向耦合器、十字孔定向耦合器等。虽然单孔定向耦合器结构简单、 性能良好，但在以前一段时间里，由于缺少仿真措施，单孔定向耦合器等微波器 件的设计需要公式的近似计算来解决，实际效果不理想，因此单孔定向耦合器被 采用的较少。但随着科技的发展，仿真软件的出现和完

根据bethe小孔耦合理论,设计出在s波段(1.8～2.6ghz)电磁波通过矩形波导宽边圆孔耦合的定向耦合器。为提高定向耦合器的方向性,孔径采用切比雪夫孔径分布。根据预定的技术指标,初步设计出等孔间距的波导定向耦合器的有关参数。在此基础上,利用仿真软件cst对小孔厚度和部分孔间的距离进行优化,大大提高定向耦合器的整体性能。

传统形式上的微带贴片天线虽具有体积小、重量轻的特点,但窄带特性却制约了其工程应用的范围。在对曲边蝶形天线结构和特性理论分析的基础上,使用ansoft公司的hfss三维电磁场软件对其进行建模仿真,最终优化得出了在0.8～3.0ghz宽频带范围内都具有良好的辐射特性,且在工作带宽内vswr<1.5的曲边蝶形微带天线,在小型化的基础上实现了微带天线的宽频带特性。

本文先介绍了分支线正交定向耦合器的概念与工作原理;然后根据该原理在ads2009软件下设计仿真了工作在ka波段的微带线定向耦合器,并对ka波段的耦合器模型进行了改良,使之实际面积缩小的同时能达到原有的性能。

提出一种利用左右手传输线和互补螺线谐振器电路设计的小型分支线耦合器,工作频率为720mhz。将互补螺线谐振器电路替换原微带传输线,达到了缩小器件尺寸的目的。利用ansofthfss进行了仿真,此种方法设计的分支线耦合器尺寸比传统的电路缩小50%,在中心频率处耦合度(s21,s31)为-3.2db,隔离度(s41)低于-20db,回波损耗(s11)低于-25db。

描述了一种微带功分耦合器,它是收发(t/r)组件中的重要组成部分,起着监测和校准的作用。项目设计要求的工作频段在9.3ghz～9.8ghz,端口驻波应小于1.2,两臂间隔离度大于25db,两个定向耦合器的耦合度c=30db,定向性d=15db～20db。常规微带耦合器的定向性比带状线耦合器的定向性差,有多种方法可以改善微带耦合器的定向性。设计的功分耦合器利用一个普通的wilkinson功分器和两臂两个微带耦合线组成,分析1/4波长微带耦合器接补偿电容提出了一种高定向性功分耦合器的设计方法,通过仿真验证其能够满足项目要求。

根据微带线理论,设计了一种新型的微带线定向耦合器。通过将耦合微带线分段处理,合理地设计每段耦合微带线的尺寸参数,扩展了耦合器的工作带宽。同时通过加载电容,以补偿耦合器奇模与偶模之间相速度的差异,并抵消不连续性所带来的寄生参数的影响,从而提高了定向耦合器的方向性。在设计过程中,借助ads软件进行初步仿真优化,最后使用hfss软件对设计结果进行进一步验证。

介绍了当前塑壳断路器(mccb)的国际发展趋势,对小型化、节材环保的产品进行了类比和技术特点分析,对断路器触头系统、整体布局、静触桥结构、灭弧系统等主体结构功能进行详细的介绍,通过对新型结构的分析,阐述其所能实现的新功能。