近年来,随着移动通信系统的发展及广泛应用,微波无源器件的小型化及多频化的研究设计逐渐成为当今科学研究的重点课题。耦合器作为这类系统中的重要组成元素,对其小尺寸设计和多频段开发的研究更是成为当前微波器件设计的重点方向之一。基于上述科研背景,本文在传统耦合器的研究设计方法的基础上,通过两种常见传输线形式实现了两类结构新颖的双频定向耦合器。本文设计的第一款耦合器是基于微带线的新型双频分支线耦合器。与传统耦合器的结构不同,这款耦合器由两层介质板背对背放置构成,具有尺寸小和双频带等特点。在实际应用中,为了满足针对工作频段的不同要求,可以对其结构尺寸进行相应改变。从仿真结果可以看出,该耦合器工作频段的中心频率为3.4/4.4GHz,性能较好。然后通过一系列针对其结构尺寸的仿真,充分讨论了不同结构尺寸的改变对耦合器特性产生的影响效果。本文设计的另一款耦合器是基于带状线的新型双频90°分支线耦合器。与传统耦合器不同,该耦合器由三对四分之一波长耦合传输线组成,具有尺寸小和频带宽等特点。本文所设计的耦合器工作频段的中心频率分别为2.0GHz和4.1GHz,耦合端与直通端相位相差90°,仿真结果显示性能出众。由于可以通过T型结构等效,将这类耦合器的耦合传输线进行一定范围内的小尺寸设计,因此实现小型化极其方便。由于目前三频及多频耦合器的研究工作并不是很成熟,本文仅对其设计方法进行讨论,如枝节匹配法等。尽管本文所设计的微带双频定向耦合器结构新颖,但加工存在一定难度,且实物特性并不理想,有待进一步改善;针对多频定向耦合器的研究工作也应该逐渐从理论上升到实践,同时兼顾一些新特性,比如频率可调等。