3dB电桥和定向耦合器,作为一种功率分配、合成的无源器件,在通信行业中,存在十分广泛的应用;特别是在当今高速发展的3G和4G网络中,为了实现更多端口的信号输入和输出,对多进多出的复合电桥的需求越来越大,技术要求也越来越高。电桥有很多的实现方式,同轴线、微带线、带状线、矩形波导等,但为了承载更高的功率,实现更高无源互调,本文所设计的电桥和定向耦合器均采用的是一种较为特殊的腔体带状线结构,其介质是介电常数为1的空气。由于本文所要设计的四进四出电桥将以3dB电桥为基础,而3dB电桥也是一种定向耦合器,所以首先本文采用奇偶模分析法对平行耦合线定向耦合器的网络端口进行了分析,求得了反向定向耦合器的散射矩阵。然后基于平行耦合线这一结构,对常用频段800-2500MHz的非对称多节电桥和对称多节电桥进行了设计。在设计两种电桥时,为了实现小型化生产,均采用了不等高腔的设计方式,并通过优化过渡段的长度和加载枝节的方式来提高电桥的隔离和端口驻波比。在进行四进四出电桥时,为了实现小型化以及导体的方便加工,通过对比,最终选择了以非对称两节电桥作为基础进行设计,但仍存在两个问题:一、由于耦合导体的长度过长,必须考虑支撑方式的改变,以达到整个导体片处在同一水平高度;二、同样由于耦合导体的长度过长,导体的加工存在困难。在实际设计中,针对第一个问题,我们将支撑棒改为支撑块的方式,并且通过在腔体底部和顶部开槽来固定支撑块;针对第二个问题,只有放弃原有的导体厚度,对其加厚并重新优化整个结构的尺寸。为了增加对腔体定向耦合器的认识,本文最后采用窄边耦合的结构进行了工作频段为800-2500MHz的不同耦合度的定向耦合器的设计。在设计定向耦合器时,利用HFSS软件建立三维模型来实现奇偶模优化,并达到理想效果;为了实现可调节性,采用侧边开孔加入调谐螺钉的方式,效果较好。