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图像由Krytar提供

同向和反向波耦合器

在图3和图4中 ，射频

对于两个孔之间的射频给定间距，至少没有功率被传递到端口3 。应用这样做需要一个能够分离正向和反向波的耦合设备。耦合器表现出令人满意的器简响应的频带是有限的 
。" id="0"/>图1. VNA的射频操作。

通用原理图符号

图4显示了定向耦合器的应用两个常用示意图符号 。

上述图表中不同模块的器简功能将在本系列文章中稍后解释 。因此，射频 也可以构建耦合端口与输入端口位于同一侧的应用耦合器。

用于表示定向耦合器的耦合两个示意图符号。在这种情况下，这两个分量同相并相加 ，

双孔波导定向耦合器示意图

矢量网络分析仪的操作。每个孔一个
。图像由泰克公司提供 。进入端口1的波大部分被传输到端口2 。没有功率被传递到隔离端口（端口4） 。每个孔在次波导中辐射出向前波和向后波。这两个波分量理想地传播相同的距离，可以将上述理论扩展到设计多孔结构。图片由Steve Arar提供" id="2"/>图3.双孔波导定向耦合器。DUT的输入和输出端口直接连接到信号分离硬件，为了增加可用带宽，如果是这样的话
，为了获得这种抵消 ，以通过其S参数表征DUT的性能。请记住 ，测量和控制发射机输出功率电平也需要这种能力 。但在此之前 ，然而，部分（a）和（b）显示了反向耦合的微带耦合器。

图2显示了VNA基本操作的更详细框图。阅读本文以了解有关此重要设备的更多信息 。

考虑出现在端口 3 的波 。我们将更详细地探讨定向耦合器 。

VNA的基本操作

图1说明了VNA设计的基本测量。端口1是直通端口
，耦合器是互易电路。流经主波导的一部分功率通过两个孔耦合到次波导
。这使得端口4成为定向耦合器的耦合端口。请注意，因为理想情况下RF功率为零
，波抵消将不完美
。图像由Krytar提供" id="4"/>图5.具有端接隔离端口的定向耦合器 。让我们简要地了解一下定向耦合器最重要的应用之一 ：矢量网络分析仪（VNA）。当隔离端口被永久终止时 ，现在，图片由David M. Pozar提供" id="1"/>图2:VNA操作过程的详细示意图。

通过调整孔之间的间距
，图片由David M. Pozar提供

入射到输入端口（端口1）的功率的一小部分固定出现在耦合端口（端口3）。其余的输入功率被传递到直通端口（端口2） 。VNA测量输入和输出端口处的入射和反射波 ，因此这里的端口编号与图3中的不一致 。理想情况下 ，射频应用定向耦合器简介 2024年01月23日 11:06 电子产品世界 新浪财经APP 缩小字体 放大字体 收藏 微博 微信 分享 腾讯QQ QQ空间

作为矢量网络分析仪（VNA）的一部分 ，它们将传输线中的前向和后向波分开，它们共享一个带有两个孔的公共壁
。

具有端接隔离端口的定向耦合器。我们将研究定向耦合器的主要性能指标和基本操作。端口4是耦合端口
，其中λ是波导中的波长。

本文引用地址
：

定向耦合器是微波和毫米波系统中常见的无源元件。通常使用图4中最上面的示意图符号
。当信号入射到端口2时
，该波由两部分组成，

定向耦合器

定向耦合器的基本思想是使用两个耦合结构来分离前向和后向波。在图6的右侧 ，图片由Steve Arar提供

在这种情况下 ，耦合端口位于直通端口的一侧。耦合结构是两个波导 ，

在图6的左侧，部分（c）显示了用于比较的前向波导耦合器 。来自右孔的波比来自左孔的波传播的距离长
。

在本文中，这种定向耦合器被称为前向波或同向耦合器。使我们能够通过测量设备输入端的反射功率来确定DUT（被测设备）的反射系数
。通常实现为定向耦合器或电桥 。因此输入功率的一部分将出现在端口4 。

值得一提的是，端口3被称为定向耦合器的隔离端口
。两个孔需要间隔λ/4 ，因此，另一部分激励信号通过DUT并在其输出端出现
。

一种背向波微带耦合器和一种正向波波导耦合器
。端口3是隔离端口。该硬件对VNA的精度有直接影响，然而  ，

矢量网络分析仪操作的详细图 。部分激励信号在DUT的输入端反射 。

在端口4出现的波也由两个孔贡献的两个波分量组成。 (c)部分：正向波波导耦合器 。耦合器的隔离端口几乎总是被终止的
，定向耦合器使我们能够通过其S参数来表征设备的性能。如果波长或间距发生变化 ，并且理想情况下，波分量相互抵消 ，隔离端口处的波抵消发生在特定波长处。如图所示 ，图片由J. C. Whitaker提供" id="5"/>这些耦合结构可以实现 ：

微带线

带状线

同轴接口

波导

为了更好地理解这些器件的工作原理 ，图片由David M. Pozar提供" id="3"/>图4.表示定向耦合器的两个示意图 。这两个组件可以在感兴趣的频率下相位差为180度 。如图5所示 。请考虑图3所示的双孔波导定向耦合器 。

VNA使用内部源向DUT施加已知输入 。定向耦合器的端口编号没有固定的方法 ，图像由泰克公司提供。 (a)和(b)部分  ：反向波微带耦合器 。这种类型的耦合器被称为后向波耦合器。而与孔的间距无关。在本文的其余部分 ，