1. 平行耦合微带线
“耦合线”由两条彼此平行且靠近放置的传输线组成。这些线是定向耦合器和滤波器的基本元件。
1.1. 奇偶模分析
[! note] 奇偶模分析适用于线性独立互易的电路,无论是不是对称的。
奇偶模分析的思想其实很简单,就是利用叠加定理将电路分成偶模对称(完全对称)和奇模对称(幅度对称,相位相反)两种情况进行分析,然后再叠加,就是对整个电路的分析了。
具体的操作就是,将原本的电压源分成大小相等的两个电压源,找到对称的电路位置(通常为短路),将其分成大小和前面相等的两个小电压源,但是两个小电压源之间相位相反。
这里分析推导应该不是重点,我放到上面的单独文件了。最后是要导出这样一些结论: 线性比例的耦合系数定义为,
对于给出的耦合(损耗)
奇偶模电路特征阻抗计算式
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为耦合损耗; 为偶模电路特征阻抗; 为奇模电路特征阻抗; 为 50 参考阻抗
1.2. 耦合微带线设计
设计过程为:
- 求偶模和奇模的等效单微带线的形状比 (w/h)
- 使用以下公式获得所需耦合微带线结构的形状比 w/h 和间距 s/h
首先通过前面的奇偶模分析,我们能得到
随后再用之前的单微带线宽高比计算 流程来计算出
此过程可以产生约 3% 准确度的耦合线设计用单微带线宽高比求得耦合微带线宽高比和间距比的经验公式
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或者可以通过图标来逼近。
2. 定向耦合器
2.1. 支线耦合器
正交混合耦合器
我们可以把这个简化如下,
这里
2.2. 混合环形耦合器
2.3. 四端口网络(定向耦合器)的基本特性
能让波向特定的方向传播。
假设所有的端口都是匹配并且互易的。
3. 功率分配器
假设所有的端口