图 1-3 几种常见的定向耦合器的形式

1。2研究背景和意义

　　近些年来，伴着通讯技术的飞速发展的同时，人们对通讯的要求越来越多，越来越高。与此同时也带来了一些问题，因为通信设备的增多，产生了信号拥挤的问题，随之而来的是通信容量不足，进一步就是信号间的相互干扰等原因引起通信的质量下降的问题。随着通讯事业的发展，这些问题越来越突出，为了解决这些问题，的优势越来越突出，在通域中占据了一席之地。

　　在微波系统中是用作提取功率的微波元件，可以用于测量等其他用途。在的设备系统中，更是不可或缺的一部分。由于定向耦合器信号耦合能够通过设计对定向性耦合的信号的输出部分控制大小，用来随时监测雷达馈线系统的工作情况的时候，所以一般以注入元件和信号采集的身份存在雷达馈线系统里。文献综述

　　图1-4 所示的是展示了定向耦合器使如何扩展功率量程的。定向耦合器用来扩展功率量程的时候，是接在微波信号配负载的中间的，同时利用耦合特性小功率计得到信号源耦合出的部分功率，读出小功率计的示数，就可以计算微波信出功率（已知定向耦合器的耦合度），如此，我们测量的是小功率，最终得到的却是大功率。测量的前提为的功率承受能力较大这一特点，采用扩展功率的量程的方法。

图 1-4  利用定向耦合器扩展功率量程示意图

　　图 1-5所示的是率放大器的示意图。图中 ATT 代表可变，其有保护信号源和调节输入放大器的输入功率的作用。其中输入到功率计1的功率是1从功率放大器的输入合出一小部分功率，根据定向耦合器 1 的耦合度以及功率计 1 的读数，从而我们能计率放大器的输入功率。输入到功率计 2的功率是合器 2 从功率放大器的输出合出一小部分功率，根据 2 的耦合度及功率计 2 的读数，从而我们能计算出功率放大出功率和增益。定向耦合器终于实现了大功率用小功率测量的功能。

图 1-5  利用定向耦合器测量功率放大器

1。3定向耦合器的发展现状

1。4 论文主要工作

　　本文主要分析设计了频率范围在 28GHz-36GHzGHz 波导定向，耦合度为 3dB。　　　　　　　　　　　　本论文的主要工作如下：

　　第一章，主要介绍了定向的基本概念、分类方式以及定向应用，接着介绍了波导定向发展现状及研究意义。简单阐述了耦合器随技术发展不断优化以适应实际运用的实际意义。最后简要说明了本次论文设计中的主要任务和实施情况。

　　第二章，详细分析了定向的几个重要概念，首先阐述了四端口网络互易、无耗、以及各端口情况之间的关系。接着介绍了波导魔T的结构性质。

第三章，首先介绍了传输线的基本理论，利用集总参数电路思想，将电磁波在其中的分布类同电压，电流的传播规律。之后讲述TE，TM，TEM三种传播形式的各种特征，以及传输线是如何实现3种传播形式。其次，介绍了不同结构形成不同类型的传输线，分析对于不同类型传输线的特征参数的影响的因素。另外，总结了不同传输线的优缺点，选择了满足本论文所需的波导。接下来，重点讨论了波导的场分布，以及如何实现单模传播，最后推导出TE10的常见参数。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

第四章第四章，确定本文要设计的魔T的设计指标，参考其他文献，制定方案并确定耦合器的相关尺寸，计算参数，用HFSS软件建立波导定向耦合器模型进行仿真优化，以满足设计指标的要求，给出仿真曲线。