【摘 要】
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作为微波系统的基本无源组件,耦合功分电路广泛应用于混频器、阵列天线的馈电网路以及放大器设计中,影响着整个系统的性能。为适应近年来微波电路高集成的发展趋势,耦合功分电路在保证性能的同时,亟待实现小型化的设计。电路系统设计趋于密集紧凑,对于具备高稳定性以及良好抗干扰能力的多端口平衡电路也提出了紧迫的需求。此外,现代通信系统的发展伴随着系统工作频率的提升,利用间隙波导等新型传输结构来提高无源电路在毫米波
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作为微波系统的基本无源组件,耦合功分电路广泛应用于混频器、阵列天线的馈电网路以及放大器设计中,影响着整个系统的性能。为适应近年来微波电路高集成的发展趋势,耦合功分电路在保证性能的同时,亟待实现小型化的设计。电路系统设计趋于密集紧凑,对于具备高稳定性以及良好抗干扰能力的多端口平衡电路也提出了紧迫的需求。此外,现代通信系统的发展伴随着系统工作频率的提升,利用间隙波导等新型传输结构来提高无源电路在毫米波波段的性能也成为目前研究的热点。为解决上述问题,本文主要针对小型化微波多端口耦合功分电路开展研究,主要工作内容如下:1、基于开路/短路枝节加载的小型化双频分支线耦合器的分析与设计:传统分支线耦合器可以实现直通端口和耦合端口的功率分配,输出端口相位相差90°,且保证各端口匹配与隔离良好。在此基础上,通过加载半波长开路/短路枝节,在保证耦合器尺寸紧凑的同时实现双频工作。所提出的两个结构双频工作频比与功分比易于调节,且结构简单,便于加工。2、基于双面平行带线（DSPSL）的小型化八端口平衡式双频耦合器的分析和设计:首先介绍了DSPSL的基础特性与混合模S参数。利用八端口混合模S参数和DSPSL的结构特点,设计了具有宽带上的共模抑制特性的八端口平衡式耦合器。此外,通过加载一对半波长短路枝节,实现了平衡式耦合器的双频工作。频比与功分比易于通过改变传输线阻抗值来调节。3、基于脊间隙波导（RGWG）Ka波段宽带Gysel功分器的分析与设计:设计了凹槽-销钉型GWG单元结构,拓宽了电磁带隙的阻带带宽;在所提出的GWG单元结构基础上,设计出Ka波段的Gysel功分器。并设计了新型的Ka波段RGWG到微带线的转换结构。所提出的结构工作带宽较宽,损耗低,体积小,结构简单易于加工。
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