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使用ADS设计宽带高方向性定向耦合器
资料介绍
定向耦合器是微波电路中的常用器件。例如在功率分配器和平衡放大器等电路中常用的3dB定向耦合器，以及在微波测量和自动增益控制等电路中使用的弱耦合定向耦合器。微波测量中使用的定向耦合器通常要求其具有很宽的工作带宽，以保证测量较宽的频率范围。常用的宽蒂定向耦合器结构有多节耦合线耦合器和渐变耦合线耦合器，其中多节耦合线耦合器结构更简单，更易于实现。多节耦合线耦合器有两种不同的结构：对称结构其两输出端口的输出有90"的相位差[1]：不对称结构具有更小的体积。微波测量中使用的定向耦合器不需要90的相位差特性，而不对称结构较少的耦合线节可以得到更好的插入损耗。
方向性是定向耦合器的一个非常重要的指标。尤其在微波测量中，定向耦合器的方向性决定了其分离不同方向信号的能力。定向耦合器的方向性越好，则测量的结果误差越小，测量的动态范围也越大。对于微带线定向耦合器，由于奇模和偶模两种工作模式下，在空气-
介质界面附近有不同的场结构，波传播的相速度通常是不同的，因此其方向性较差[2]。不过目前已经发展出了很多提高微带线定向耦合器性能方法[3]-[5]。而带状线传输的是纯TEM模，因此，带状线定向耦合器可以比较容易地实现较好的方向性。
由于多节耦合线定向耦合器的各耦合节以及信号线的阻抗不同，因而在它们之间的连接处会存在不连续性。电磁分析表明，这种不连续性表现为寄生电抗，会使定向耦合器的回波损耗和隔离度严重恶化。通过使用电容补偿技术，不连续性可以得到有效处理，进而改善了回波损耗和隔离度指标[6][7]。
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