近年来,随着无线通信系统的发展,各种商业需求和军事应用对通信设备的要求越来越高。为了满足各种各样的需求,微波系统不断面向高集成度、宽带化、双频或多频、宽频比范围内工作的方向发展。耦合器作为微波、毫米波系统中的重要组成部分,其性能也直接影响着微波系统的整体性能。耦合器的类型多种多样,其中分支线耦合器具有结构简单、加工方便和易于集成的特点,因此分支线耦合器成为研究的热点。本论文设计的耦合器在双频耦合器的基础上进行了创新性研究,使耦合器兼具了其它的功能以满足微波系统的需求。本论文的主要研究成果可归纳总结为:1.设计了一款双频宽带大频比耦合器。首先,在双频交叉耦合器的基础上,引入级联技术,拓展了每一个频段的带宽。其次,确定了耦合器的频比范围,当耦合器工作在大频比时,由于特性阻抗值过高不易加工,因此引入缺陷地结构解决这一问题。最后,经过实测,耦合器在低频和高频时的相对带宽分别为34.7%和14.9%,耦合器的频比达到了2.6。2.设计了一款小型化双频谐波抑制耦合器。首先,将双频谐波抑制结构应用于分支线耦合器中。其次,通过调节开路枝节电长度来实现5倍频和7倍频的谐波抑制。最后,使用优化函数优化耦合器的电长度实现小型化的特点。实测结果表明,耦合器能够有效抑制5倍频和7倍频的谐波,设计的耦合器尺寸为0.18λ·0.22λ,相比于传统的分支线耦合器,其相对尺寸为62.53%。