三分贝定向耦合器

精品文档---下载后可任意编辑摘要：3dB 定向耦合器是通信、广播电视系统中重要的器件之一，本文介绍了描述定向耦合器的性能指标参数，详细介绍了 3dB 定向耦合器的基本结构及特性。Abstract: 3dB coupler is one of the important components in communication andbroadcasting system. In this paper, the specifications of directional coupler are presented,and the basic structures and properties of 3dB coupler are presented in detail.1. 引言在广播电视和通信系统中，常常需要耦合部分的射频功率，以满足各种需要。定向耦合器是一种具有方向性的功率分配器，它能从主传输线系统的正向波中按一定比例分出部分功率，实现功率的分支、分配或合成。三分贝耦合器是一种特别的定向耦合器，它广泛应用于功率合成，恒阻滤波器和多工器等系统中。下面介绍定向耦合器的性能参数，并详细介绍三分贝耦合器的特性。2. 定向耦合器的基本参数定向耦合器可等效成四端口网络。它的基本工作原理借助图 1 来描述。图 1 定向耦合器原理自端口 1 入射的功率中部分功率从直通端口 2 输出，另外一部分被耦合到端口3，在理想情况下，没有功率送到隔离端口 4。描述定向耦合器性能的参数主要有耦合度、隔离度、方向性、插入衰减、输入驻波比、频带宽度等。其中耦合度表征了耦合的强弱。理想的定向耦合器端口驻波比为 1，即端口没有反射；隔离度为无穷大，即隔离端没有输出功率。设定向耦合器输入端的输入功率为，主线输出端(简称为直通端)的输出功率为，耦合输出端(简称为耦合端)的输出功率为，隔离端的输出功率为，则定向耦合器的有关参数的定义如下。耦合度 C：输入功率与耦合端的输出功率之比，一般用分贝表示，即上式中 P1/P3称为功率耦合系数。设 E1为主线输入端电压，E3为耦合端电压，S31表示波由主线输入端到耦合端的传输系数。因 P1≥P3，故耦合度大于等于零分贝。C 表征耦合的强弱，当 P1一定时，P3越大，C 越小。故零分贝、3 分贝定向耦合器为强定向耦合器；20 分贝、30 分贝定向耦合器为弱定向耦合器。分贝值越大，表明耦合越弱。隔离度 D：输入功率与隔离端的输出功率 P1之比，P4一般用分贝表示，即E4为隔离端电压，S41表示波由主线输入端到隔离端的传输系数。方向性：耦合端的输出功率 P3与隔离端的输出功率 P4之比，一般用分贝表示，即插入衰减：输入功率 P1与直通端的输出功率...