射频实验报告耦合器

1、射频实验报告（五)、（六）姓名： 学号： 日期： 实验项目名称： 射频实验 支路/平行定向耦合器 一、实验目的 1、通过对MOD-5A：叉路型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解叉路型定向耦合器的特性。 2、通过对MOD-5B：平行线型定向耦合器的方向性，隔离度的测量，了解平行线型定向耦合器电路的特性。二、实验仪器 1、模组编号：RF2KM5-1A （L-C BRANCH LINE COUPLER） RF2KM5-2A （PARALLEL LINE COUPLER） 2、模组内容：代号名称/说明适用频率范围主要特性MOD-5AL-C BRANCH LINE COUPLER叉路型定向耦合器40

2、050MHzReturn Loss-13dBTransmission-2dBCoupling-11dBIsolation-13dB代号名称/说明适用频率范围主要特性MOD-5BPARALLEL LINE COUPLER平行线型定向耦合器75050MHzReturn Loss-12dBTransmission-1.5dBCoupling-10dBIsolation-14dB 3、RF2000测量主机：一台 4、PC机：一台 5、连接线若干，50匹配端子2个三、实验原理1、定向耦合器是微波测量和其他微波系统中的常用元件，更是近代扫频反射计的核心部件，因此，熟悉定向耦合器的特性，掌握其测量方法很重要

3、。定向耦合器是一种有方向性的微波功率分配器件，通常有波导、同轴线、带状线及微带线几种类型，定向耦合器包含主线和副线两部分，在主线中传播的微波功率通过小孔或间隙等耦合元件，将一部分功率耦合到副线中的一个方向传输（称“耦合输出”），而在另一个方向几乎没有（或极小）功率传输（称“隔离输出”）。 2、在本实验中，定向耦合器是个四端口网络结构（4port network），如图31所示。若信号输入端（Port-1，Input Port）的功率为P1，信号传输端（Port-2，Transmission Port）的功率为P2，信号耦合端（Port-3，Coupling Port）的功率为P3，而信号隔离端

4、（Port-4，Isolation Port）的功率为P4。若P1、P2、P3、P4皆用毫瓦（mW）来表示，定向耦合器的四大参数，则可定义为：传输系数： 3-1耦合系数： 3-2隔离度： 3-3方向性： 3-4定向耦合器Port-1P1Port-2P2 定向耦合器方块图Port-3P3Port-4P4 常见的定向耦合器可分成支线型和平行线型两种。 3、主要技术参数：（1）隔离度 定向耦合器的隔离度定义为输入功率P入与隔离臂输出功率P隔之比的分贝数，记以KI，即KI=10lg 3-4本实验中测得的功率的单位均为dBm，所以隔离度的值为输入端（或传输端）与隔离端测得的功率的差值。 （2）方向性 方

5、向性的定义是副通道中耦合臂和隔离臂输出功率之比的分贝数，记以KD，即 KD=10lg（dB） 3-5本实验中测得的功率的单位均为dBm，所以方向性的值为耦合端与隔离端测得的功率的差值。由定义知道，耦合到副通道中隔离臂的功率愈小，则方向性愈高。通常希望定向耦合器的方向性愈高愈好。理想定向耦合器的方向性和隔离度均为无穷大（因P隔=0）。四、实验设计与实验过程（一）MOD-5A的S参量的测量 1、将RF2000主机通过RS232与PC机相联接，接好RF2000电源，开机。 2、 将模块RF2KM5-1A的开路端口，即P1端口，与RF2000主机的SWEEP/CW1 OUT端口通过连接线连在一起，其余

6、端口接匹配负载。模块接好以后，在RF2000主机的面板上找到“BAND”键，按“BAND”把频段选到299-540MHz的频段，按REM键进行连接，当RF2000的LCD画面第一行显示为“SWEEP ! MHz”，第二行显示为“-db 299-540”时，此时软件界面显示的为开路状态下300MHz-500MHz时的S11曲线图3、仿照实验一中匹配负载状态下S21的测量，分别测出S31 S41 S21。 （二）MOD-5B的S参量的测量在实验测量中，信号从P1端输入，P2为耦合端，P3为传输端，P4为隔离端。 与MOD-5A的S参量的测量同理，依次测量S11S31 S41 S21。五、实验结果（

7、分支线型定向耦合器在300-500MHz时S11的曲线图）（分支线型定向耦合器在300-500MHz时S21的曲线图）（分支线型定向耦合器在300-500MHz时S21的曲线图）（分支线型定向耦合器在300-500MHz时S21的曲线图）（平行线型定向耦合器在599-1000MHz时S21的曲线图）（平行线型定向耦合器在599-1000MHz时S21的曲线图）（平行线型定向耦合器在599-1000MHz时S21的曲线图）（平行线型定向耦合器在599-1000MHz时S21的曲线图）六、实验结果分析MOD-5A的回波损耗=10log|S11|2=MOD-5A的耦合度=10log|S21|2=MOD-5A的隔离度=-10log|S41|2=-MOD-5A的方向性=10log（|S21|2