基于小型化微带双分支定向耦合器的设计方案

　　2 仿真及实验结果

　　根据上述分析和计算，设计了一款应用于海事卫星通信的小型化微带双分支定向耦合器。中心频率为f 0=1.6 GHz，频率范围为1.5~1.7 GHz，输入/输出端口阻抗Z0=50 Ω。选用F4B 系列微波介质材料板，相对介电常数为εr=2.65，损耗角正切tan δ=0.002，厚度h=2 mm.利用HFSS仿真软件进行大量的仿真优化，得到最佳的电路尺寸。最终加工实物如图3所示。

　　使用AV36580A 矢量网络分析仪对加工的定向耦合器进行了实际测量。图4给出了各端口S参数HFSS仿真和实测结果的对比。由图4可知，在1.5~1.7 GHz工作带宽内S11 《 -15 dB，中心频率1.6 GHz 处S11《-20 dB，各输入端口实现了良好的匹配。隔离口S41《-20 dB实现了良好的隔离。直通端与耦合端的功分效果良好，在所要求的频带范围内功分比最大相差0.5 dB.测试结果与仿真结果有着较好的一致性。测试结果与仿真结果的偏差可能来自于实际材料的误差以及雕刻机加工精度的限制。

　　3 结论

　　本文提出了一款小型化的微带双分支定向耦合器的设计方案。该方案基于传统微带双分支定向耦合器的原理，对分支微带线的结构进行等效，等效后的双分支定向耦合器较传统的双分支定向耦合器面积缩小了51%，实现了微带双分支定向耦合器的小型化，最终加工了实物，给出了测试结果。实测结果表明该微带双分支定向耦合器在整个设计频带内具有良好的匹配、功分以及隔离的性能。该定向耦合器已成功应用于海事卫星通信天线馈电系统。