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說(shuō)到非均勻介質(zhì)中的奇偶模相速不等導致耦合器定向性不佳，現在看具體仿真事例：
雖然近端耦合度都是20dB，但遠端隔離度有很大差異。
2.5GHz頻點(diǎn)，帶狀雙線(xiàn)遠端隔離度達到46dB，定向性26dB；
2.5GHz頻點(diǎn)，埋入式微帶雙線(xiàn)遠端隔離度達到33dB，定向性有13dB；
2.5GHz頻點(diǎn)，裸露式微帶雙線(xiàn)遠端隔離度只有25dB，定向性只有5dB；
我們常說(shuō)的微帶耦合器，恰恰是上述裸露式微帶雙線(xiàn)耦合器，定向性最差，5dB。
帶狀雙線(xiàn)的電磁場(chǎng)只位于均勻介質(zhì)內；
埋入式和裸露式微帶雙線(xiàn)的電磁場(chǎng)一部分在介質(zhì)內，一部分在空氣中，所以說(shuō)介質(zhì)不均勻；
比較而言，埋入式的介質(zhì)均勻性稍好于裸露式。
微帶窄邊耦合器仿真設計
設計耦合器步驟如下：
1、先按下邊的電壓耦合度k0公式，計算出奇模阻抗和偶模阻抗；
2、再在POLAR SI9000軟件中算出線(xiàn)寬和線(xiàn)間距（略）；
或者在HFSS中建立微帶雙線(xiàn)的對稱(chēng)面半模型，調整線(xiàn)寬和線(xiàn)間距，幾次疊代即可擬合得到符合奇模阻抗Z0o和偶模阻抗Z0e的線(xiàn)寬和線(xiàn)間距；
奇模仿真和偶模仿真的對稱(chēng)面的邊界條件按如下設置：
上文提到過(guò)，平行雙線(xiàn)耦合器沿軸向（信號傳播方向）正中間存在一個(gè)無(wú)形的鏡面：
如果仿真奇模，就將對稱(chēng)鏡面設置為PerfectE；
如果仿真偶模，就將對稱(chēng)鏡面設置為PerfectH；
將微帶雙線(xiàn)對稱(chēng)鏡面的一半模型的橫截面，整個(gè)設置為Waveport，歸一化阻抗50歐。
3、設置好其余邊界條件和掃頻范圍，仿真完成，可觀(guān)察TDR仿真結果：
也可以按照ADS優(yōu)化方法，仿真出差模阻抗和共模阻抗。再間接算出奇模阻抗和偶模阻抗。
再觀(guān)察奇模相位和偶模相位：
同樣的模型，同樣的物理長(cháng)度1200mil，同樣的頻點(diǎn)1.5365GHz，裸露式微帶雙線(xiàn)奇模相位90度，而偶模相位卻是99度。
根據公式V = f * λ 就很容易知道奇模相速和偶模相速不等，奇模相速更快。
Vo = (1.5365*1000000000)*[(360/89.97)*(1200*0.0254*0.001)] = 187392544米/秒
Ve = (1.5365*1000000000)*[(360/98.89)*(1200*0.0254*0.001)] = 170489505米/秒
扯遠了。
4、按照TDR仿真出來(lái)的線(xiàn)寬和線(xiàn)間距，初步建模：
按“1輸入2直通3近耦4遠耦“的習慣對端口做編號。
5、查看全端口阻抗匹配、耦合度、遠端隔離度、相位等指標：
根據上述仿真結果，可以對裸露式微帶雙線(xiàn)耦合器特征，做個(gè)總結了：
? 微帶窄邊耦合器能做到全端口無(wú)損匹配；耦合區的雙線(xiàn)適當變細，以適應每個(gè)端口的阻抗匹配；
? 中心頻率（最低）由耦合區長(cháng)度等于λ/4導波波長(cháng)決定；
? λ/4導波波長(cháng)的中心頻率（最低）及其奇數倍頻點(diǎn)的耦合度最大；
? 最短電長(cháng)度為λ/4導波波長(cháng)；
? 耦合度由平行雙線(xiàn)間隙決定；
? 耦合端與直通端的相位差為90度，與頻率無(wú)關(guān)。
? 微帶窄邊耦合器適合于做弱耦合器，很難將耦合度做到強于10dB；
? 中心頻點(diǎn)的定向性指標只能做到5dB左右；
如何提高定向性指標？且看后文講解5種解決方案。
