定向耦合器参数的定义.doc

有关定向耦合器参数的定义有关定向耦合器参数的定义(2007-03-30 13:12:36) 转载定向耦合器是一种四端口网络，定向耦合器是无源和可逆网络理论上，定向耦合器是无耗电路，而且其各个端口均应是匹配的图１（ｂ）定义了定向耦合器各端口的属性当信号从端口１输入时，大部分信号从端口２直通输出，其中一小部分信号从端口３耦合出来，端口４通常接一个匹配负载如果要将定向耦合器反过来使用，则端口１和２，端口３和４的属性要互换定义定向耦合器可以由同轴、波导、微带和带状线电路构成通常，定向耦合器用于信号取样以进行测量和监测，信号分配及合成；此外，作为网络分析仪，天线分析仪和通过式（ＴＨＲＵＬＩＮＥ）功率计等测试仪器的核心部件，定向耦合器所起的作用是正向和反射信号的取样定向耦合器的方向性是一项至关重要的指标，尤其是作为信号合成和反射测量应用时２． 各项指标的定义如图１（ｂ）所示，在理想情况下，当信号功率从端口１输入时，输出功率只应出现在端口２和端口３，而端口４是完全隔离的，没有功率输出但是在实际情况下，总有一些功率会泄漏到端口４设端口１的输入功率为Ｐ１，端口２，３和４的输出功率分别为Ｐ２，Ｐ３和Ｐ４，则定向耦合器的特性可以由耦合度，插入损耗，隔离度和方向性等四项指标来表征，单位均为ｄＢ。

请注意在以下的描述中，所有的指标均表示为正数，而在实际应用中，则是用负数来进行各种计算的耦合度：耦合度表示从端口１输入的功率和被耦合到端口３部分的比值，表示为：耦合度（Ｃ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１Ｐ３）插入损耗：插入损耗表示从端口１到端口２的能量损耗，表示为：插入损耗（ＩＬ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１Ｐ２）请注意端口１的输入功率有一部分功率是被耦合到端口３的，所以应导入一个“耦合损耗”的概念，下面是各种耦合度下的耦合损耗值：耦合度 耦合损耗６ ｄＢ １．２００ ｄＢ１０ ｄＢ ０．４６０ ｄＢ１５ ｄＢ ０．１４０ ｄＢ２０ ｄＢ ０．０４０ ｄＢ３０ ｄＢ ０．００４ ｄＢ通常所说的从端口１到端口２的插入损耗是传输损耗和耦合损耗之和在定向耦合器的产品说明中通常会对此加以特别说明当定向耦合器用于测试和测量时，选取的耦合度比较小，如２０ｄＢ或３０ｄＢ甚至更小；而作为功率合成系统或者信号分配系统应用时，则会采用比较大的耦合度，如３ｄＢ，５ｄＢ和７ｄＢ等隔离度：前面提到，在理想的定向耦合器中，端口４是没有功率输出的，而实际上总会有一些功率从这个端口泄漏出来，这就是隔离度的指标，表示为：隔离度（Ｉ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１Ｐ４）方向性：端口３的输出功率和端口４输出功率之间的比值定义为方向性，表示为：方向性（Ｄ）＝１０×ｌｏｇ（Ｐ３Ｐ４）需要特别说明的是耦合度，隔离度和方向性之间的关系为：隔离度（Ｉ）＝耦合度（Ｃ）＋方向性（Ｄ）耦合度是一项设计指标，是根据使用要求而选定的，通常为６，１０，２０和３０ｄＢ，这样隔离度指标也随之而变化；而方向性则是一个常数。

在大部分定向耦合器的指标中，通常只标出方向性指标，隔离度指标可以根据耦合度计算出来如：耦合度（Ｃ）＝３０ｄＢ，方向性（Ｄ）＝２５ｄＢ，则隔离度（Ｉ）＝３０＋２５＝５５（ｄＢ）。