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。

奇偶模分析推导 信息不足

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),我们都能计算出

奇偶模电路特征阻抗计算式

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

指向原始笔记的链接

1.2. 耦合微带线设计

设计过程为:

  1. 求偶模和奇模的等效单微带线的形状比 (w/h)
  2. 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 ,然后能计算单微带线情况下的特征阻抗。

随后再用之前的单微带线宽高比计算 流程来计算出

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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此过程可以产生约 3% 准确度的耦合线设计

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 。 其具有二次对称性和互易性,

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

3.1. 电阻分压器

3.2. 威金森功率分配器