定向耦合器的应用及指标参数

定向耦合器在微波技术中有着广泛的应用，种类很多。

波导同轴线带状线微带线

按传输线类型

单孔耦合多孔耦合连续耦合平行线耦合

按耦合方式

同向耦合反向耦合

输出方向

90度定向180度定向

输出相位

强耦合中等耦合弱耦合

按耦合强弱

定向耦合器的技术指标

定向耦合器一般属于四端口网络，它有输入端，直通端，耦合端和隔离端，分别对应右图所示的1、2、3和4端口。

定向耦合器的主要技术指标有耦合度，隔离度（或方向性）、输入驻波比和工作带宽。

（一）耦合度C

耦合度C定义为输入端的输入功率P1与耦合端的输出功率P3之比的分贝数，即

3

1

log

10

P

P

C=

（dB）

由于定向耦合器是一个可逆四端口网络，因此耦合度又可表示

13

1

13

2

11

log

20

2

~

2

~

log

10

S

U

S

U

C

i

i

=

⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

=

（dB）

由此可见耦合度的分贝数越大耦合越弱。通常把耦合度为0~10Db的定向耦合器称为强耦合定向耦合器；把耦合度为10~20Db的定向耦合器称为中等耦合定向耦合器；把耦合度大于20Db的定向耦合器称为弱耦

合定向耦合器。 （二）隔离度D

隔离度D 定义为输入端的输入功率P1与隔离端的输出功率P4之比的分贝数，即

41

log

10P P D =（dB ）

若用散射参量来描述，则有

14

1142

11log 202~2~log 10S U S U D i i =⎥⎥⎥⎦⎤

⎢⎢⎢⎣⎡=(Db)

在理想情况下，隔离端应无输出功率，即P4=0，此时隔离度为无限大，但实际上由于设计或加工制作的不完

善，常有极小部门功率从隔离端输出，使隔离度不再为无限大。

有时用方向性（dB ）来表示耦合器的隔离性能，它是耦合端输出功率P3与隔离端的输出功率P4之比。也可

用散射参量来表示反向性，即

C D S S S S P P D -===='1413214

2

13

43

log 20log 10log

10

（三）、输入驻波比p

将定向耦合器除输入端外，其余各端均接上匹配负载时，输入端的驻波比即为定向耦合器的输入驻波比。

此时，网络输入端的反射系数即为网络的散射参量S 11, 故有

11

1111S S -+=

ρ （四）、频带宽度

频带宽度是指耦合度、隔离度（或方向性）及输入驻波比都满足指标要求时，定向耦合器的工作频带宽

度，简称工作带宽。

以下为定向耦合器的图片

Reference:

近代物理实验Google 学术

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