基于ads—微带分支定向耦合器的设计

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1、基于ADS—微带分支定向耦合器的设计目录一、课题名称2二、设计指标2三、设计理论基础2四、设计步骤41．设计微带分支定向耦合器的原理图42．微带线分支定向耦合器的原理图仿真63．微带分支定向耦合器版图的生成8五、设计小结…………………………………………………..9六、参考文献：9第9页共9页---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2、------2012年春—《微波技术与天线》结课论文基于ADS—微带分支定向耦合器的设计前言：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软件设计微带分支定向耦合器的方法，及利用ADS设计、仿真微带分支定向耦合器，完成原理图和布局图。关键词：定向耦合器微带分支ADS微波耦合度基于ADS—微带分支定向耦合器的设计一、课题名称：基于ADS—微带分支定向耦合器的设计二、设计指标：本报告微带分支定向耦合器的设计指标如下。l中心频率选为2.4GH

3、z。l在2.3GHz—2.5GHz范围内，的取值小于-36dB。l在2.3GHz—2.5GHz范围内，的取值大于-3.0dBl在2.3GHz—2.5GHz范围内，的取值小于-36dB。l在2.3GHz—2.5GHz范围内，的取值大于-3.0dBl系统的特性阻抗选为50。l微带线基板的厚度选为0.5mm，基板的相对介电常数选为4.2.三、设计理论基础：在射频微波电路中，经常用到多端口网络，分支定向耦合器是最常用的多端口网络，它在电路中起到了十分重要的作用，它能够在固定的参考相位的条件下，分开和组合射频微博端口。（一）、定向耦合器的基本功能和参数指标定向耦合器是一个4端口网络，它有输

4、入端口、直通端口、耦合端口和隔离端口，分别对应图中的1、2、3、4端口1243定向耦合器定向耦合器的主要技术指标有耦合度、隔离度、定向性、输入驻波比及工作带宽等，下面介绍上述各指标第9页共9页---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2012年春—《微波技术与天线》结课论文基于ADS—微带分支定向耦合器的设计1、耦合度耦

5、合度C定义为输入端口的输入功率P1和耦合端口P3之比的分贝数，耦合度C表示为：引入网络散射参量，耦合度又可以表示为：耦合度的分贝数越大耦合越弱，通常把耦合度为0dB~10dB的定向耦合器称为强耦合定向耦合器，把耦合度为10dB~20dB的定向耦合器称为中等耦合定向耦合器，把耦合度大于20dB的定向耦合器称为弱耦合定向耦合器。2、隔离性隔离度I定义为输入端口的输入功率P1和隔离窗口的输出功率P4之比的分贝数，隔离度I表示为：理想状态下，隔离度为无穷大。3、定向性D在理想情况下，隔离端口应没有输出功率，但由于设计公式及制作精度的限制，使隔离端口有一些功率输出。通常采用耦合端口与隔离端

6、口输出功率之比的分贝数来表示定向耦合器的定向性，定向性D表示为：隔离端口输出越小，定向性越好，在理想情况下，,定向性D无穷大，实际使用中常对定向性提出一个最小值。4、输出驻波比定向耦合器除输入端口外，其余各端口均接上匹配负载时，输入端的驻波比为定向耦合器的驶入驻波比。输入驻波比为：5、工作频带宽度满足定向耦合器技术指标的频率范围，为工作频带宽度，简称为工作带宽。第9页共9页---------------------------------------------------------------------------------------------------------

7、------------------------------------------------2012年春—《微波技术与天线》结课论文基于ADS—微带分支定向耦合器的设计（二）微带分支定向耦合器如下图所示输入口12直通口隔离口43耦合口理想微带分支定向耦合器的散射参量为：由上式可以得出如下结论：l因为,所以理想情况下在中心频率他的4个端口是完全匹配的。l因为所以在端口1有输入而其他端口匹配时，端口2和端口3有等幅不同相输出，端口2输出比端口1输人信号滞后，端口3输出比端口1输入