基于HFSS的微带耦合器设计(2)
随着第三代移动通信的快速发展，越来越高的载波频率相应要求无线通信系统中的元器件不仅要做到通信质量高、传输性能可靠、抗干扰能力强等，还要适合社会发展需要，尽量使得无线系统变得便携化、轻型化，这就要求无线通信系统的各元器件相应要做到小型化的要求。微带分支线定向耦合器在微波电路中是一个重要元器件，它在移动基站的射频发射前端及手机蓝牙模块等均有应用，因而对其进行小型化的研究对于无线通信系统尤其是便携通信系统将有着重要意义。为了达到缩短的目的，微带分支线定向耦合器的小型化大多采用利用短截线。其中主要的两种缩小化方案是将传输线等效为∏型与T型传输线。运用∏型等效传输线得到的初始缩小化微带分支线定向耦合器与没有缩短前相比面积缩小到原来的50%，在对其分支线进一步弯折处理之后，得到的微带分支线定向耦合器与原始耦合器相比面积缩小了约65%，并且它们的频率特性曲线基本符合所要求的参数指标，证明其是具有实际可行性的。
发展宽带、高方向性定向耦合器的发展宽带反射计，扫频信号源、网络分析仪，显然和近年来吹冰端口网络测试系统具有重要意义，定向耦合器被广泛应用在日常测量。
目前国内设计定向耦合器比较常用的方法是利用工程手册的经典方法。这种方法用于设计频带不宽、指标不高的同轴、微带或带状线定向耦合器是能够满足要求的。且十分简便迅速。传统微带耦合器的定向性是比较差的，尤其是与带状线相比较，不过研究者们钻研出了很多方法来提高传统微带耦合器的定向性，使得微带耦合器能够被广泛使用。
1.2 本课题的设计完成目标
本课题旨在建立一个基于HFSS的微带耦合器，该耦合器可以满足以下性能指标：
1）各端口的输出信号应为原输入信号的一定理论值比例。笔者所研究的是3dB微带耦合器，所以理论上各接受端的功率应为原功率的一半。
2）仿真结果中的S(p1,p3)与S（p1,p4）在中心频率范围内曲线趋势应保持一致，并且在-3dB左右。
3）由于端口2对于输入端口1应没有输出，因此仿真结果中的S(p1,p2)在中心频率范围内应在-15dB一下，以保证端口隔离度。
1.3 本文结构
已经在1.1节中提到的,随着电子信息行业的不断快速发展,定向耦合器的带宽,元件的大小和耦合器成本的要求也相应的提高了,这都增加了耦合器的设计难度。本文所要研究探讨的是一个适应当代时代发展并且符合设计需求的微带耦合器，其两行输出功率微带耦合器的输出等于振幅和相位差90度。在如今这个重视微带耦合器研究发展的时代，关于微带耦合器设计的文献已经足够满足人们钻研的需求了，但是这些文献所追求的并不适合初入耦合器设计的人，他们不注重详细解说设计方法，给出的参数也没有说明，或者就是文献本身研究的缺陷，适用范围有限，无法广泛的满足生产需求。面对这种现状，本文针对耦合器一些重要的指标进行分析，着重给出了耦合器的具体设计过程以及参数的计算和说明，使关于耦合器的设计更加全面和具体。由于所设计的微带耦合器工作频率相对较低，在该耦合器的设计中并没有选择节数非常多的耦合线，因此微带耦合器的尺寸减小了很多，不仅节约了成本，更加的节省了设计体积。
本文第一章给出了系统的研究背景与意义，对当前耦合器行业的发展现状做了简单的介绍，介绍了本课题的设计拟完成的目标。现在的微带耦合器正在被时代的发展大量需求着，成为移动通讯发展不可或缺的一部分。其技术也是各大企业所一直重视研究的。
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