基于小型化微帶雙分支定向耦合器的設計方案

　　2 仿真及實(shí)驗結果

　　根據上述分析和計算，設計了一款應用于海事衛星通信的小型化微帶雙分支定向耦合器。中心頻率為f 0=1.6 GHz，頻率范圍為1.5~1.7 GHz，輸入/輸出端口阻抗Z0=50 Ω。選用F4B 系列微波介質(zhì)材料板，相對介電常數為εr=2.65，損耗角正切tan δ=0.002，厚度h=2 mm.利用HFSS仿真軟件進(jìn)行大量的仿真優(yōu)化，得到最佳的電路尺寸。最終加工實(shí)物如圖3所示。

　　使用AV36580A 矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀對加工的定向耦合器進(jìn)行了實(shí)際測量。圖4給出了各端口S參數HFSS仿真和實(shí)測結果的對比。由圖4可知，在1.5~1.7 GHz工作帶寬內S11 《 -15 dB，中心頻率1.6 GHz 處S11《-20 dB，各輸入端口實(shí)現了良好的匹配。隔離口S41《-20 dB實(shí)現了良好的隔離。直通端與耦合端的功分效果良好，在所要求的頻帶范圍內功分比最大相差0.5 dB.測試結果與仿真結果有著(zhù)較好的一致性。測試結果與仿真結果的偏差可能來(lái)自于實(shí)際材料的誤差以及雕刻機加工精度的限制。

　　3 結論

　　本文提出了一款小型化的微帶雙分支定向耦合器的設計方案。該方案基于傳統微帶雙分支定向耦合器的原理，對分支微帶線(xiàn)的結構進(jìn)行等效，等效后的雙分支定向耦合器較傳統的雙分支定向耦合器面積縮小了51%，實(shí)現了微帶雙分支定向耦合器的小型化，最終加工了實(shí)物，給出了測試結果。實(shí)測結果表明該微帶雙分支定向耦合器在整個(gè)設計頻帶內具有良好的匹配、功分以及隔離的性能。該定向耦合器已成功應用于海事衛星通信天線(xiàn)饋電系統。