通常,定向耦合器在有源电路和无源电路中都有着广泛的应用,例如平衡混频器、调谐器、移相器、调制器、衰减器及滤波器等,是微波电路里的一个重要组成部分。S.B.Cohn及其他学者对耦合带状线的综合分析,为宽带耦合线定向耦合器的综合设计提供了便利。本文将详细的介绍三种不同结构的定向耦合器的综合设计方法,分别是非对称多节耦合线定向耦合器、对称多节耦合线定向耦合器和非对称渐变线定向耦合器。并且编写了相应的综合设计程序,以实现快速简捷的设计。在设计非对称多节耦合线定向耦合器时,主要面临的两个问题:一是低频段的定向耦合器尺寸过大,必须要从结构上考虑小型化,二是耦合器的定向性和端口的驻波随着频率的升高而恶化。实际设计了一个70-960MHz的定向耦合器,利用程序综合出尺寸的初始值,在AWR软件中优化电路模型,然后在HFSS中建立三维模型优化设计。针对定向性和端口驻波恶化,经过分析主要产生的原因是节间过渡段的不连续性产生,采用电容枝节加载的方法可以在一定程度上的改善,并能达到工程设计的要求。针对小型化的问题,采用弯曲耦合线的方法来实现。在设计对称多节耦合线定向耦合器时,主要面临的问题是综合设计理论里任意阶奇次多项式难以计算。本文在设计时采用牛顿迭代法来逼近该多项式,程序得到的初值,在电路模型中也有很好的响应曲线,印证了该方法的可行性。实际设计了一个工作在698-2700MHz的定向耦合线,节间的过渡段不连续性也采用电容枝节加载的方式解决,测试曲线满足工程要求。在设计非对称渐变线耦合线耦合器时,主要面临定向性和端口驻波随着频率升高而恶化的问题。目前采用的解决方法是在渐变线的强耦合段加锯齿,但是目前的理论对于锯齿加的位置,数量,高度和宽度并没有一个定量的分析,只能通过优化来实现,这给设计带来了很大的不便。通过在HFSS模型中对比加锯齿前后曲线的变化,发现加锯齿后定向性有很大的改善,也印证了该方法的可行性。