环形耦合器课件

小组成员：,Page 2,单击此处添加标题,设计要求,1,设计原理,2,仿真步骤,3,仿真结果,4,1,Page 3,中心频率：6GHz,通 带：500MHz,耦合度： 3dB,输入输出阻抗：50,设计要求,Page 4,设计原理,微带环形耦合器也叫混合环。整个环的周长为1.5g，四个分支线并联在环上，将环分为4段，4段长度如图所示，g为混合环波长。 混合环有两个端口相互 隔离，另外两个端口平 分输入功率的特性，因 此可以看作是一个3dB 定向耦合器。,Page 5,设计原理,当端口1输入信号时，到达端口2的两路信号等幅同相，端口2有输出，相位滞后90度；达到端口3的两路信号等幅反相，端口3无输出；达到端口4的两路信号等幅同相，端口4有输出，相位滞后90度。其中端口2和端口4输出振幅相同。因此，有 S=S= （-j），S=0 端口2输入信号时，到达端口1的两路信号等幅同相，端口1有输出，相位滞后90度；到达端口3的两路信号等幅同相，端口3有输出，相位滞后70度；到达端口4的两路信号等幅反相，端口4无输出。其中端口1和端口3输出振幅相同。因此有 S= （-j）, S= j ,S=0; 当端口3输入信号时，到达端口1 的两路信号等幅反相，端口1无输出；到达端口2的两路信号等幅同相，端口2有输出，相位滞后270度；到达端口4的两路信号等幅同相，端口4有输出，相位滞后90度。其中端口2和端口4输出振幅相同。因此，有 S=0,S= j , S= (-j); 当端口4输入信号时，到达端口1的两路信号等幅同相，端口1有输出，相位滞后90度；到达端口2的两路信号等幅反相，端口2无输出；到达端口3的两路信号等幅同相，端口3有输出，相位滞后90度。其中端口1和端口3输出振幅相同。因此，有 S= (-j),S=0,S= (-j),Page 6,设计原理,在理想的情况下，它的四个端口完全匹配。 由上面的分析可以得到混合环的散射矩阵为,由混合环的散射矩阵可以知道混合环为3dB定向耦合器。,Page 7,设计原理,先在原理图中插入微带线参数控件和混合环元件，根据设计要求设置参数，利用设计向导生成混合环原理图,Page 8,设计原理,在此原理图中插入4个微带线，四个50欧姆负载，4个接地端,利用ADS的计算工具我们可以计算出微带线的宽度W和长度L,仿真步骤,Page 10,仿真步骤,参数设置,在原理图中插入S仿真控件和微带线参数控件，并做如上设置；,Page 11,完整原理图,仿真步骤,Page 12,仿真结果,Page 13,仿真结果,SdB的矩形图： f=5.750GHz时，S=-32.482； f=6.250GHz时，S=-32.111 SdB的矩形图: f=5.750GHz时，S=-3.177； f=6.250GHz时，S=-3.103 SdB的矩形图: f=5.750GHz时，S=-32.046； f=6.250GHz时，S=-32.981 SdB的矩形图: f=5.750GHz时，