本文關鍵詞：多層耦合器的研究與設計

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【摘要】：作為雷達系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)的核心器件之一的微波無源器件,定向耦合器的集成化和小型化已經(jīng)越來越廣泛地被關注和提及。器件的集成化與小型化是解決在同一介質(zhì)基片上組裝多個器件的一種非常有效的途徑。眾所周知,定向耦合器,作為最常用的微波無源器件之一,其功能是將輸入信號按照設計者設計的比例和方向進行分配并輸出。往往,定向耦合器性能的好壞直接關系到整個射頻電路或系統(tǒng)的性能指標。論文是在已經(jīng)被提出的多層技術的基礎上,仿真和優(yōu)化了兩種多層定向耦合器,分別是多層耦合線定向耦合器和多層Lange定向耦合器,其目的是在實現(xiàn)器件的多層化,從而實現(xiàn)小型化的同時增加其工作帶寬,降低其隔離度并將輸出端的相位不平衡盡量降低。針對以上提及的目標,本文所做的工作主要如下:(1)論文用奇偶模分析的方法對定向耦合器的工作原理進行了系統(tǒng)地推導和分析,并分別具體介紹了耦合線定向耦合器和Lange定向耦合器的工作原理。接著介紹了定向耦合器的重要參數(shù)以及網(wǎng)絡分析。(2)本文在傳統(tǒng)耦合線耦合器工作原理的基礎上,仿真和優(yōu)化了一種多層耦合線耦合器。該多層耦合線耦合器的物理尺寸為29.68mm×17.54mm×1.16mm,工作頻率為f0=11GHz,相對工作帶寬達到60%以上。在中心頻率處,隔離度與回波損耗均在30dB以下。兩輸出端的相位差在90°附近。接著在此模型地基礎上進行了進一步的優(yōu)化,使得在工作頻帶內(nèi),該多層定向耦合器的工作帶寬有所增加,隔離度和回波損耗也有明顯的降低。(3)本文在傳統(tǒng)Lange耦合器工作原理的基礎上,仿真和優(yōu)化了一種新型的多層Lange定向耦合器。該多層Lange定向耦合器的物理尺寸為4.0mm×25.0mm×1.748mm。其工作的中心頻率為f0=2.5GHz,相對帶寬為80%。在中心頻率處,隔離度與回波損耗均在15dB以下。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN622

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