[微波通訊技術]-Design RF and Microwave directional coupler_01

[微波通訊技術]-Design RF and Microwave directional coupler_01

       Coupler(耦合器)是在微波量測中常用的元件之一，顧名思義，耦合器就是將原路徑的訊號耦合(或是轉換)到另一路徑的微波元件，耦合器是一個四埠的微波元件。
       耦合器有許多形式(可google耦合器的圖片)，原理也不難，就是利用兩條彼此靠近的微帶線，如此便可將第一條微帶線的能量耦合到第二條，依照此一概念便很容易就可以設計出所需的耦合器，但是因為現在多方面的需求所仍存在不少設計上的困難，例如需要寬頻及最大輸入功率的問題。
       這裡主要分享的是具有方向性的耦合器(directional coupler)。耦合器的結構圖下，是一個四埠的元件，有一段彼此靠近的耦合線，這是最關鍵的結構，此耦合線彼此的距離決定了最後需要多少的耦合量，而長度決定了該耦合器操作的頻段範圍。



耦合器有一些關鍵的規格及術語：
1.耦合損耗： Coupling loss，指的是port1及port3的功率差，也就是S31。
2.傳輸損耗： Transmitted loss，指的是port1及port2的功率差，這可視為是傳輸線上的電阻性損耗所造成，也就是S21。
3.指向性： Directivity，指的是port3及port4的功率差。
4. 隔離度： Isolation，指的是port1及port4的功率差。
5.返回損耗：Return loss，各埠的返回損耗必須夠好，一般設計是需要達到retuen loss大於10dB。