从入门到放弃:腔体定向耦合器设计实例
射频学堂 2022-09-28

定向耦合器在微波系统中是一种用途极为广泛的微波器件,其主要从主通道中提取出部分信号与副线相互耦合,从而在副线沿着一个方向进行传输。


      定向耦合器的特性可用耦合系数来表示,通常按耦合度大小分为5db,6db,7db,8db,10db,12db,15db,20db,25db,30db,35db,40db不同规格;定向耦合器常有两种方法实现,一为耦合定向耦合器,其耦合区长度为四分之一的整数倍,其直接输出和耦合输出端口在结构上不相邻,输出相位差往往是90度或180度,剩余的一个端口称为隔离端,理论上隔离端不输出任何能量。另一种为分支线定向耦合器,两输出端口结构上相邻,输出相位差也可以实现90度或180度,该方式常用于强耦合。本文以金属腔定向耦合器为例,对一个10db耦合器使用HFSS进行建模仿真。



小结:

      本实例系统性的介绍了耦合器从理论评估到三维电磁仿真的一个过程,首先电路仿真可为我们三维电磁仿真提供大概的初始尺寸,我们再根据初始尺寸进行三维电磁仿真优化直至得出理想结果,最终通过对比可以看出HFSS仿真出来的结果与产品实测非常接近。根据本实例所介绍的设计方法,可以有效的提高工程师样机制作合格率,从而为公司缩减研发周期和研发成本。


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