定向耦合器的耦合度,隔离度,定向度计算公式

射频定向耦合器原理和使用射频定向耦合器，听起来是不是很酷炫？其实呀，它的原理并没有那么难以理解，就像我们生活中的一些小物件一样，有着自己独特的工作方式呢。

首先呢，咱们来想象一下射频信号就像一群小蚂蚁在电线这个“小路”上快速奔跑。

射频定向耦合器的作用呢，就是能够巧妙地从这群忙碌奔跑的“小蚂蚁”（射频信号）里分出一部分来，而且还能知道这部分信号的一些信息。

从原理上来说，它主要是基于电磁耦合的。

简单来讲，就像是两个互相靠近但又不直接接触的小世界（传输线），一个世界里的动静（射频信号在传输线中的变化）能够通过一种神奇的“感应”影响到另一个世界。

这就是电磁耦合啦。

射频定向耦合器有主传输线和副传输线，当射频信号在主传输线跑的时候，副传输线就能通过这种电磁耦合的魔法，接收到一部分信号呢。

那这个耦合是怎么个定方向的呢？这就很有趣啦。

我们可以把主传输线想象成一条大河，射频信号就是河水里的鱼群。

耦合器就像是在河边巧妙设置的一些小沟渠。

鱼群（射频信号）大部分是沿着大河（主传输线）流动的，但是有一小部分会被小沟渠（副传输线）巧妙地分流出来。

而且这个小沟渠的设计很巧妙，它只能从特定的方向把鱼群分出来，这就体现了“定向”的特点。

再来说说它的一些参数吧。

比如说耦合度，这个就像是小沟渠（副传输线）从大河（主传输线）里分出来的鱼群（射频信号）的比例。

如果耦合度是20dB，那就意味着分出来的信号功率是主信号功率的1/100。

还有隔离度呢，这就好比是小沟渠和大河其他方向之间有一道看不见的墙，隔离度越高，这道墙就越结实，其他方向的信号就越难影响到小沟渠里的信号。

在使用射频定向耦合器的时候，就像是在做一个很有趣的小实验。

你要先确定好它的输入端口，这个输入端口就是那群“小蚂蚁”（射频信号）进来的地方。

然后把主传输线正确地连接好，就像给小蚂蚁们铺好正确的道路一样。

接着，再连接副传输线，这就像是在小蚂蚁的大路上旁边设置好我们的“小观察站”（副传输线），用来观察被分出来的小蚂蚁（射频信号）。

耦合器顾名思义，就是把信号耦合出来，也可以理解为把信号分出来，耦合器有分定向非定向，还有不同的dB值，在室内分部中用的比较多，当然在线路当中也可以用到。

3dB电桥属定向耦合器，它的耦合很强，达到3dB，即耦合输出与直通输出幅度相等，相位相差90°，使用范围很广。

由于耦合很强，无论是设计，还是制造都有别于一般的定向耦合器，因此，将在定向耦合器的基础上再对3dB电桥进行适当的描述。

定向耦合器的主要指标是：定向性和耦合系数，现对其进行简要说明。

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定向耦合器的应用
定向耦合器，由于它具有定向性，能对传输线中的信号实现定向耦合，而且耦合器输出的大小可控，因此，它在雷达馈线系统中常用作信号采集和注入元件，以实时监测馈线系统工作的质量。

这就是常说的监测定向耦合器。

在集中发射机的雷达馈线系统中，连接发射管的主馈线，功率很高，主馈线的输入驻波相对来说也较大，为了保护发射管的输出窗口。

监视主馈线的驻波并实现保护控制很有必要。

利用两只定向耦合器或一只双定向耦合器串接在发射管的输出端口，实时测量入射波和反射波信号的大小，并送控保电路以对发射管实现控保。

在大功率测量中，由于被测功率电平很高，直接测量有时十分困难，早期的大功率测量曾用流动的水作吸收负载，通过
测量进出水的温差测量功率，这种方法测量误差较大。

通过式大功率计，利用定向耦合器串接在吸受负载之前，耦合出少量功率进行测量，把大功率测量变为小功率测量。

总之，由于定向耦合器的定向耦合特性和耦合度大小可任意设计的特性，它在微波技术和雷达馈线系统中有较广泛的应用。

三分贝定向耦合器摘要：3dB定向耦合器是通信、广播电视系统中重要的器件之一，本文介绍了描述定向耦合器的性能指标参数，详细介绍了3dB定向耦合器的基本结构及特性。

Abstract: 3dB coupler is one of the important components in communication and broadcasting system. In this paper, the specifications of directional coupler are presented,and the basic structures and properties of 3dB coupler are presented in detail.1.引言在广播电视和通信系统中，经常需要耦合部分的射频功率，以满足各种需要。

定向耦合器是一种具有方向性的功率分配器，它能从主传输线系统的正向波中按一定比例分出部分功率，实现功率的分支、分配或合成。

三分贝耦合器是一种特殊的定向耦合器，它广泛应用于功率合成，恒阻滤波器和多工器等系统中。

下面介绍定向耦合器的性能参数，并详细介绍三分贝耦合器的特性。

2. 定向耦合器的基本参数定向耦合器可等效成四端口网络。

它的基本工作原理借助图1来描述。

图1 定向耦合器原理自端口1入射的功率中部分功率从直通端口2输出，另外一部分被耦合到端口3，在理想情况下，没有功率送到隔离端口4。

描述定向耦合器性能的参数主要有耦合度、隔离度、方向性、插入衰减、输入驻波比、频带宽度等。

其中耦合度表征了耦合的强弱。

理想的定向耦合器端口驻波比为1，即端口没有反射；隔离度为无穷大，即隔离端没有输出功率。

设定向耦合器输入端的输入功率为，主线输出端(简称为直通端)的输出功率为，耦合输出端(简称为耦合端)的输出功率为，隔离端的输出功率为，则定向耦合器的有关参数的定义如下。

耦合度C：输入功率与耦合端的输出功率之比，一般用分贝表示，即上式中P1/P3称为功率耦合系数。

耦合器耦合度【原创实用版】目录1.引言2.耦合器的定义和作用3.耦合度的概念和计算方法4.耦合度的重要性5.提高耦合度的方法6.结论正文1.引言在电子学和通信领域，耦合器是一种常见的器件，用于在电路中传递和分配信号。

耦合度的概念和计算方法对于理解耦合器的性能和优化电路设计具有重要意义。

本文将探讨耦合器的定义和作用，耦合度的概念和计算方法，以及提高耦合度的方法。

2.耦合器的定义和作用耦合器是一种电子器件，用于在两个或多个电路之间传递信号。

它的主要作用是在保持信号传输质量的同时，实现信号的分布和耦合。

在通信系统中，耦合器可用于实现信号的耦合与隔离、信号的切换和分配等功能。

3.耦合度的概念和计算方法耦合度是指耦合器在传递信号时，从一个电路传递到另一个电路的信号能量与总信号能量之比。

耦合度的计算方法通常采用传输矩阵法或等效电路法。

传输矩阵法：通过计算耦合器的传输矩阵，可以得到耦合度。

传输矩阵的元素是耦合器在各个端口之间的传输系数。

等效电路法：通过将耦合器等效为一个等效电路，可以计算出耦合度。

等效电路包括电阻、电容和电感等元件，其参数取决于耦合器的物理结构和材料。

4.耦合度的重要性耦合度是衡量耦合器性能的重要指标。

高耦合度意味着信号在传输过程中损失的能量较小，从而可以提高通信系统的效率和稳定性。

在实际应用中，需要根据电路的具体要求选择合适的耦合度。

5.提高耦合度的方法提高耦合度的方法主要包括以下几点：（1）选择合适的耦合器结构和材料：不同的耦合器结构和材料对耦合度有不同的影响。

例如，变压器耦合器具有较高的耦合度，而电容耦合器则具有较低的耦合度。

（2）优化耦合器的设计参数：通过调整耦合器的物理尺寸、线圈匝数、电容值等设计参数，可以改善耦合器的耦合度。

（3）采用多层绕组和多级耦合器：多层绕组和多级耦合器可以提高信号的耦合度，从而提高通信系统的性能。

6.结论耦合器在电子学和通信领域具有重要作用。

在微波系统中, 往往需将一路微波功率按比例分成几路, 这就是功率分配问题。

实现这一功能的元件称为功率分配元器件, 主要包括: 定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。

这些元器件一般都是线性多端口互易网络, 因此可用微波网络理论进行分析。

目录∙• 定向耦合器∙• 波导双孔定向耦合器∙• 双分支定向耦合器∙• 平行耦合微带定向耦合器∙∙• 隔离器∙∙• 参考资料∙∙• 定向耦合器∙∙• 波导双孔定向耦合器∙• 双分支定向耦合器∙∙∙• 平行耦合微带定向耦合器∙∙• 隔离器∙• 参考资料编辑本段耦合器- 定向耦合器?定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件, 它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。

如图5 - 13 所示。

图中“①、②”是一条传输系统, 称为主线；“③、④”为另一条传输系统, 称为副线。

耦合装置的耦合方式有许多种, 一般有孔、分支线、耦合线等, 形成不同的定向耦合器。

首先介绍定向耦合器的性能指标, 然后介绍波导双孔定向耦合器、双分支定向耦合器和平行耦合微带定向耦合器。

1)定向耦合器的性能指标定向耦合器是四端口网络, 端口“①”为输入端, 端口“②”为直通输出端, 端口“③”为耦合输出端, 端口“④”为隔离端, 并设其散射矩阵为［S］。

描述定向耦合器的性能指标有: 耦合度、隔离度、定向度、输入驻波比和工作带宽。

下面分别加以介绍。

2)隔离度?输入端“①”的输入功率P1和隔离端“④”的输出功率P4之比定义为隔离度，记作I。

(3)定向度?耦合端“③”的输出功率P3与隔离端“④”的输出功率P4之比定义为定向度，记作D。

(4) 输入驻波比?端口“②、③、④”都接匹配负载时的输入端口“①”的驻波比定义为输入驻波比，记作ρ。

(5)工作带宽?工作带宽是指定向耦合器的上述C、I、D、ρ等参数均满足要求时的工作频率范围。

编辑本段回目录耦合器- 波导双孔定向耦合器?波导双孔定向耦合器是最简单的波导定向耦合器, 主、副波导通过其公共窄壁上两个相距d=(2n+1)λg0/4 的小孔实现耦合其中，λg0是中心频率所对应的波导波长, n为正整数, 一般取n=0。

深入讨论定向耦合器的方向性－ 方向性对功率、驻波比和回波损耗测量的影响方向性在决定射频功率、电压驻波比和回波损耗测量精度方面扮演着重要的 角色。

由于方向性产生的误差可能会严重影响基于测试结果所得出的结论。

本文就方向性的问题进行了深入的探讨。

BXT™ Technologies zh@Application NoteAN-0802深入讨论定向耦合器的方向性前言：在通过式功率测量中，定向耦合器的方向性在 决定射频功率、驻波比和回波损耗测量精度方面扮 演着重要的角色。

由方向性产生的误差可能会严重 影响基于测试结果所得出的结论，本文就方向性的 问题进行了深入的探讨。

图 1 是一个用通过式功率计在线测量发射系统 的例子，表 1 则阐述了方向性对测量精度的影响。

图 1 驻波比的测量精度取决于功率计的方向性表 1 定向耦合器方向性对测量精度的影响 项目 功率计的方向性实际天线 VSWR VSWR 测量范围 VSWR 测量误差 实际发射机正向功率 正向功率测量范围 正向功率测量误差 实际天线反射功率 反射功率测量范围 反射功率测量误差指标 25dB1.50（回波损耗-14dB） 1.33 至 1.69 (回波损耗-16.9 至-11.8 dB) -0.17 至+0.19 (回波损耗-2.9 至+2.2 dB) 20.0 W 19.54 至 20.45 W -2.3% 至+2.25% W 0.8 W 0.41 至 1.31 W -48.3%至+64.1% W40dB1.50(回波损耗-14dB) 1.47 至 1.53(回波损耗-14.4 至-13.5 dB) -0.03 至+0.03(回波损耗-0.4 至+0.5 dB) 20.0 W 19.92 至 20.08 W -0.4% 至+0.4% W 0.8 W 0.72 至 0.88W -9.8%至+10.3% W表 1 表明， 方向性为 25dB 的功率计或天线监 测仪的测量误差要比方向性为 40dB 时大得多， 这 种误差将影响判断天线是否符合指标， 同时也会在 监测天线时造成误报警。