结  论 32

致  谢 34

参考文献 35

1  引言（或绪论）

1．1  概述

微波技术是近代科学研究的重要成就之一。几十年来它已发展成了比较成熟的学科，在雷达、通信、导航、电子对抗等许多领域得到了广泛的应用。雷达或称雷达检测和定位，也是微波技术最有优势的应用。由于微波具有频率高，频带宽，信息量大的特点，所以被广泛应用于各种通信业务，包括微波多路通信，微波中继通信，移动通信和卫星通信。移动通信和互联网是当今世界电信业发展最快、市场潜力最大、前景最广阔的两大业务。它从早期短波频段及电子管技术发展到公众移动电话系统，无线寻呼系统,以及至今的移动计算机及移动多媒体，还有我们随处可见的各种手机等,其前景一片光明。

毫米波（极高频，EHF）属于微波范围，频率范围为30GHz到300GHz。根据IEEE标准，毫米波波段可以划分为：Ka(26.5-40GHZ)、Q（36-46GHZ）、V（46-56GHZ）、W（56-100GHZ）[7]。

波导有矩形波导和圆波导等。矩形波导是横截面为矩形的空心金属管，由于矩形波导不仅具有结构简单、机械强度大的优点，而且由于它是封闭结构，可以避免外界干扰和辐射损耗；因为它无内导体，所以导体损耗低，而功率容量大。在目前大中功率的微波系统中常采用矩形波导作为传输线和构成微波器件。圆波导是横截面为圆心的空心金属管，由于圆波导具有损耗较小和双极化的特性，所以常用作天线馈线和微波谐振腔，也可作较远距离的传输[8]。

任何一个微波系统都是由许多功能不同的微波元件和电路组成，与低频电路中集总参数的电感、电容和电阻元件不同，微波元件由微波传输线构成，在系统中起着对微波能量的定向传输、分配、衰减、储存、隔离、滤波、相位控制、波形转换、阻抗匹配和变换的作用。微波元件的种类繁多，按功能分类，可分为：匹配元件、连接元件、定向耦合元件、滤波元件、衰减与相移元件、谐振器等。

在微波传输系统中，通常需要准确测试某一功率值，或者将某一功率按一定比例分配到各分支电路中去。例如功率量值传递系统、相控阵雷达发射功率分配、多路中继通信机中本振源功率分配等。定向耦合器由于本身具有插损小、频段宽、能承受较大的输入功率、可根据需要扩展量程、使用方便灵活、成本低等优点，而广泛应用于微波传输系统中[11]。

定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。现在国内外研究定向耦合器都向体积小、功率容量大、频带宽、插入损耗小，有良好的驻波比和方向性等发展。如今已研制出高性能的耦合器，如中国电子科技集团公司第四十一研究所研制的耦合器，频率范围可从30kHz达到110GHz，耦合度也有3dB、10dB、20dB各种型号，且它的功率有的可以达到10KW，例如AV70606耦合器，它在保证方向性大于30dB的情况下，功率就可达到10KW。甚至有些公司在耦合度控制在10dB的情况下，它的回波损耗可以低于-50到-60dB，甚至更低。然而在某些特性场合，对耦合器的要求也是越来越高，因而更加优良的耦合器也有待我们去研究。

定向耦合器的种类和形式很多，结构差异很大，工作原理也不尽相同。例如有微带分支定向耦合器，波导单孔定向耦合器，平行耦合线定向耦合器，波导匹配双T，波导多孔定向耦合器及微带混合环等。源:自/优尔~·论,文'网·www.youerw.com/ HFSS的Ka波段波导耦合器的设计与仿真(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_67563.html