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定向耦合器原理

定向耦合器是一種微波/毫米波部件,主要用於信號的隔離、分離和混合,如功率監測、源輸出功率穩幅、信號源隔離、傳輸和反射的掃頻測試等。它的本質是將微波信號按一定的比例進行功率分配。定向耦合器由傳輸線構成,如同軸線、矩形波導、圓波導、帶狀線和微帶線等。

定向耦合器的核心結構是一對耦合線和一個帶反射面的負載。當輸入信號通過耦合線到達耦合器時,一部分能量沿著主傳輸路徑直接傳輸到輸出連線埠,而另一部分能量則沿著耦合線被傳輸到帶反射面的負載。這些反射信號再次回到耦合線並向輸出連線埠發射,由於相位差異,它們通過相消乾涉來減少對輸出連線埠的干擾。因此,定向耦合器可以有效地將輸入信號按照一定比例分配到兩個輸出連線埠上。

定向耦合器的性能指標包括耦合度、方向性、隔離度和輸入駐波比等。耦合度表示從連線埠1輸入的功率和被耦合到連線埠3部分的比值,插入損耗表示從連線埠1到連線埠2的能量損耗,隔離度定義為輸入端的輸入功率與隔離端的輸出功率之比的分貝數。定向耦合器的方向性是一項至關重要的指標,尤其是作為信號合成和反射測量套用時。