宽带六端口电路中的器件研制

摘要

六端口技术在微波测量领域具有重要地位，它可以用作提取网络的各种特性参数，包括功率、衰减、相位和散射参数等，并具有较高的测试精度。近年来，六端口技术的应用拓展到无线通信领域，基于六端口结的接收机成为研究的热点。
　　六端口“结”的电路结构形式很多，但通常都由同相功分器和3dB定向耦合器（正交混合接头）等无源器件构成，这些单元器件的优劣决定了整个六端口电路的性能。针对上述问题，本论文侧重对器件的研制，主要对宽带的功率分配器、定向耦合器的结构进行探讨，并设计制作器件实物。研究的主要内容包括：
　　1.用偶奇模法对Wilkinson功率分配器的结构进行了分析，阐明了多节形式的Wilkinson功分器的设计思路，设计制作了工作频率在2~8GHz范围的宽带功率分配器，设计中通过适当的结构变换严格控制了功分器的整体尺寸，测试表明所研制的功率分配器具有良好性能。
　　2.探讨并分析了偏置耦合带状线的结构特性，采用偏置耦合带状线多节级联形式，设计并制作了超宽带的10dB定向耦合器，测试表明所研制的10dB定向耦合器能够工作在2~18GHz的超宽带频率范围内，并具有良好的性能。
　　3.在偏置耦合带状线的结构的基础上，提出交叉串联耦合的方案，将两个弱耦合度的定向耦合器(8.34dB)串联形成3dB的定向耦合器，所研制的3dB定向耦合器是一种正交混合接头，在工作频带2-8GHz内具有良好的性能。
　　4.将所研制的宽带功率分配器和正交混合接头集成为六端口结电路，并对所集成的六端口结的性能参数进行了测试和分析。
　　在文章末提出了进一步的改进方案，用来提高所研制六端口结的集成度，并优化电路的性能。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 常用的六端口电路结构

1.3 国内外研究现状及发展形势

1.4 本文的主要内容和结构

第二章 宽带Wilkinson功分器的研制

2.1 概述

2.2 T型结功率分配器

2.3 Wilkinson功分器的结构分析

2.4 宽带Wilkinson功分器的研制

2.6 小结

第三章 偏置带状线耦合器的研制

3.1 概述

3.2 各种结构形式的带状线耦合

3.3 耦合线的偶-奇模法分析

3.4 耦合线耦合器设计公式

3.5 偏置耦合带状线的尺寸计算

3.6 单节3dB定向耦合器的研制及测试

3.7 多节偏置带状线耦合器的研制

3.8 小结

第四章 宽带正交混合接头的研制

4.1正交混合接头设计指标

4.2 交叉串联耦合器

4.3正交混合接头的仿真设计

4.4 正交混合接头的制作与测试

4.5 新颖的耦合器结构

4.6小结

第五章 宽带六端口电路的集成

5.1 概述

5.2 经典的六端口电路

5.3 宽带六端口电路的集成及测试

5.4 小结

第六章 总结

6.1 论文主要研究内容及成果

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果