【摘 要】
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近年来,随着移动通信技术的迅速发展,对无线通信系统尤其是微波终端设备提出了小型化、集成化等多方面更高要求。在微波终端设备中,定向耦合器和带通滤波器均是重要组成器件,常常各自设计并利用传输线级联。但是这种方式往往会带来体积大、带宽窄、插入损耗高等问题,而研究能够将耦合和滤波功能融合在一起的小型化滤波型定向耦合器即可以解决上述问题。鉴于此,论文在自然科学基金（61571075）的支持下,研究了四款带通
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（61571075）:横跨定向耦合器功能扩展理论与技术的研究；
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近年来,随着移动通信技术的迅速发展,对无线通信系统尤其是微波终端设备提出了小型化、集成化等多方面更高要求。在微波终端设备中,定向耦合器和带通滤波器均是重要组成器件,常常各自设计并利用传输线级联。但是这种方式往往会带来体积大、带宽窄、插入损耗高等问题,而研究能够将耦合和滤波功能融合在一起的小型化滤波型定向耦合器即可以解决上述问题。鉴于此,论文在自然科学基金（61571075）的支持下,研究了四款带通滤波定向耦合器,取得的主要成果有:（1）提出并制作了一款具有带通滤波特性的横跨定向耦合器,具有体积小、带宽宽的优点。采用奇偶模分析方法分析了电路结构,给出了理论公式和设计步骤。实测表明,耦合器回波损耗和隔离度均大于10 d B的相对带宽为41.7%,且在该带宽范围内,输出端口相位差为90°±5°,输出端口间幅度不平衡度小于0.8 d B。（2）提出并制作了一种具有宽通带、宽阻带响应的小型化滤波横跨定向耦合器。采用奇偶模分析方法分析了电路结构,给出了理论公式和设计步骤。实测表明,耦合器回波损耗和隔离度均大于10 d B的相对带宽为34%,且在该带宽范围内,输出端口相位差为90°±5°,输出端口间幅度不平衡度小于0.5 d B。此外,在通带两侧形成了较好的阻带特性,高频处具有直达5 f0的阻带宽度。（3）提出并制作了一款基于电感加载平行耦合线的滤波定向耦合器,具有宽通带、宽阻带、小体积的优点。采用奇偶模分析方法分析了电路结构,给出了理论公式和设计步骤。实测表明,耦合器回波损耗和隔离度均大于10 d B的相对带宽分别为48%,且在该带宽范围内,输出端口相位差为90°±5°,输出端口间幅度不平衡度小于0.8 d B。此外,在通带两侧形成了良好阻带特性,高频处具有直达2.64 f0的阻带宽度。（4）提出并制作了一款频率可调的滤波横跨定向耦合器,具有宽通带、宽阻带的优点。采用奇偶模分析方法分析了电路结构,给出了理论公式和设计步骤。实测表明,耦合器频率可调范围为1.3 GHz～1.9 GHz,在调谐中心频率处,回波损耗大于20 d B,隔离度大于14 d B。耦合器回波损耗大于10 d B的相对带宽为40.1%～52.9%,输出端口相位差满足90°±10°的相对带宽为29.7%～35.7%,输出端口间幅度不平衡度小于1 d B的相对带宽为31.1%～45.3%。调谐频率通带两侧均形成了良好阻带特性,高频处具有直达2 f0～2.75 f0的阻带宽度。
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