-
本科毕业论文（设计、创作）
题目：
基于
ADS
的定向耦合器的设计
学生姓名：
张振华
学号：
110102044
所在系院：电子电气工程学院
专业：
电子科学与技术
入学时间：
2011
年
9
月
导师姓名：
杨斌
职称
/
学位：
讲师
/
学
士<
/p>
导师所在单位：
安徽三联学院
完成时间：
2015
年
6
月
安徽三联学院教务处
制
安徽三联学院毕业论文
基于
ADS
的定向耦合器的设计
< br>摘要：
在
20
世纪
50
年代初，
几乎所有的微波设备都采用金属波导和
同轴线电路，
那个时候的定向耦合器也多为波导小孔耦合定向耦合器，其理论依据是
Bethe
小孔耦合理论。
定向耦合器是微
波系统中应用广泛的一种微波器件，
它的本质是
将微波信号按一
定的比例进行功率分配。
定向耦合器由传输线构成，
同轴线、<
/p>
矩
形波导、
圆波导、
带状线和微带线都可构成定向耦合器，
所以从结构来看定向耦
合器种类繁多，
差异很大。
定向耦合器在微波波段有着广泛的
应用，
其主要用途
有用来监视功率、
频
率和频谱，
把功率进行分配和合成，
构成平衡混频器和测量
电桥，利用定向耦合器来测量反射功率系数和功率。本设计主要利用
ADS2011
软件设计微带分支定向耦合器的方法，
及利用<
/p>
ADS
设计、
仿真微带分支定向耦合
器，完成原理图和布局图。
关键词：
定向耦合器
;
微带分支
;ADS;
微波
1
安徽三联学院毕业论文
Design
of directional coupler based on ADS
Abstract:
In twentieth
Century the beginning of the 50's, the microwave
equipment is
used by almost all metal
waveguide and coaxial line directional coupler
circuit, at that
time also many for the
waveguide aperture coupling directional coupler,
its theoretical
basis
is
the
Bethe
aperture
coupling
theory.
Directional
coupler
is
a
kind
of
microwave
devices
are
widely
used
in
microwave
system,
it
is
the
essence
of
the
microwave
signal
power
distribution
according
to
a
certain
proportion
of
the
directional coupler. Directional
coupler is composed of transmission lines, coaxial
line,
rectangular
waveguide,
circular
waveguide,
stripline
and
microstrip
line
directional
coupler
can
be
formed,
so
the
structure
of
directional
coupler
variety,
difference
is
very big. Directional couplers are
widely applied in microwave band, its main purpose
is to monitor the power, frequency and
spectrum, the power distribution and synthesis,
a balanced mixer and a bridge, to
measure the power reflection coefficient and power
by
using
a
directional
coupler.
This
design
is
mainly
using
the
method
of
software
design of ADS2011
microstrip branch directional coupler, and the use
of ADS design,
simulation
of
microstrip
branch
directional
coupler,
completes
the
schematic
and
layout.
Keywords:
directional coupler; microstrip branch;
ADS; microwave
2
安徽三联学院毕业论文
目录
第一章
绪论
..........................
...............................
1
1.1
微波技术产生的背景及发展趋势
...............................
1
1.2
ADS
简介
......................
.............................
2
1.2.1 ADS
的特点
.
...............................
...........
2
1.2.2
ADS
的设计方法
.
......................................
2
1.3
定向耦合概念及分类
.......
..................................
3
1.3.1
概念
.
....................................
............
3
1.3.2
分类
.
....................................
............
4
1.3.3
主要技术指标
..........
..............................
6
第二章
工作原理
................................................ .....
8
2.1
传输线理论
...........
......................................
8
2.2
输入阻抗
............
.......................................
9
2.3
特性及测量
...........
.....................................
10
2.3.1
网络特性
.......
.....................................
10
2.3.2
测量方法（定向耦合
器的特性参量）
.
...................
11
2.4
定向耦合器的用途
........
..................................
11
第三章
微带分支电路的分析与设计<
/p>
....................................
12
3.1
分支线耦合器
..........
....................................
13
3.2
分支线耦合器的奇、偶模分析
................................
13
第四章
设计过程
..................................
..................
17
4.1
建立工程
............
......................................
17
4.2
原理图的设计
..........
....................................
18
4.3
微带线参数的设置
..........................................
19
4.4
VAR
控件的设置
............................................
20
4.5
S
参数仿真设计
............................................
20
4.6
参数的优化
...........
.....................................
22
4.7
分支线耦合器版图的生成
....................................
23
第五章
总结与展望
< br>............................................... ...
25
致谢
........
..................................................
.....
26
参考文献
....
..................................................
.....
27
I
安徽三联学院毕业论文
第一章
绪论
1.1
微波技术产生的背景及发展趋势
微波技术是无线电电子学的一个重要分支，
已成为现代通信、<
/p>
雷达、
导航和
遥感等领域最为敏感的课题
之一，
发展至今已经有比较久的历史了，
无论在理论
上还是在实践上，
微波科学技术逐渐成熟，
并拥有
很多的从业人员。
微波波段的
电磁波能穿透电离层
,
因而卫星通信与卫星电视广播、宇宙通信及射电天文学的
< br>研究等均需利用微波来实现，在通信、雷达、导航、遥感、天气、气象、工业、
农
业、
医疗以及科学研究等方面得到越来越广泛的应用，
成为了无
线电电子学的
一个重要的分支趋向。
随着通信技术的迅速发展，为了便于携带和移动
,
无线电设备的
小型化是未
来的发展趋势，而移动通信所使用频段处于微波范围
,
因此实现微波电路的更高
频率化
,
小型化
,
固体化
,
不仅在实用方面
,
而且在学术方面
均有重要的研究价
值。定向耦合器通常有两种实现方式
:
Lange
耦合器和带线耦合器。
Lang
e
耦合器
具有结构紧凑
,
便于集成的优点
,
但一般使用陶瓷基板
,
电路制作要求较高
,
加
工
工艺和成本限制了它的应用。带线耦合器虽然对电路制作工艺要求相对较低
,
但
存在结构复杂、体积较大以及集成困难等缺点
。
传统的定向耦合器虽然具有设计成任意功率分配比例的优点
，但是体积较
大，
不利于微波集成化方向发展，
因此寻找性能更好和功能独特的小型定向耦合
器，
一直
是人们去研究的课题之一。
而微带定向耦合器由于具有结构紧凑、
制作
简单、便于和其他电路集成等优点
,
目前已引起人们的极大研究兴趣，未来的耦
合器必然会向着集成化和小型化方向发展
。
同时
,
用
微带线设计的微波元器件
,
可以直接做在电路板上
,
具有所占空间
小、易于和其它电路元件连接的特点
。因为微带线具有上述特点
,
所以用它来做
微波电路。这将有助于提高微波集成电路的集成度。
然而
，
微带定向耦合器也有自身的不足，
主要体现在耦合度较低和方
向性差
等方面。为了克服上述缺陷
,
研
究者提出了多种补偿方法，本文也将结合微波理
论知识和先进的仿真软件技术，
来实现对微带定向耦合器的耦合度和方向性等性
能的改善和提高。
1
安徽三联学院毕业论文
1.2
ADS
简介
ADS
< br>是安捷伦公司电子设计自动化部门（
Agilent EEs of EDA)<
/p>
研发的高频
混合信号电子设计软件，它能实现系统、电路、全三维
电磁场仿真，并且可以和
其他仿真软件及安捷伦测试仪器进行连接仿真验证，
是工业界为数不多支持在高
频高速应用中通过集成电路、
< br>封装和电路板进行协同设计仿真平台，
可以使设计
者在繁
杂的系统、
电路中快速完成电子设计并通过测试。
例如，
设计指南可以自
动完成滤波器和多级匹配网络的综合，
将设计时间从以往的几小时缩短到现在的
几分钟。
使用
ADS
仿真软件，
设计者还可以添加其
他电路、
系统和电测仿真组件，
完成更具挑战性的设计。
1.2.1
ADS
的特点
ADS
是射频，模拟电路设计者建立设计和仿真的起点，它包括了以下许多功
能强大的
设计仿真特点。项目设计环境：可输入原理图，进行电路、系统仿真，
并对设计项目进行
管理。线性仿真器：频域电路仿真器，用于进行
s
参数、直流<
/p>
和交流小信号仿真。
射频系统仿真器：
使
用精细的模块级模块对整个射频系统进
行建模。
B
类优化器：可对设计进行优化，实现最佳的产品性能。滤波器设计指
南：
合成和分析集总滤波器何分布式滤波器的模型和设计方法。
无缘滤波
器设计
指南：
综合了匹配网络和无源电路的设计功能。
连接管理器：
用于与安捷伦测试
仪器进行双向数
据传输。
RE IP
编码器：生成非常详细且安全的
ADS
设计电路
模型，并可以与其他设计者进行
分享。
1.2.2
ADS
的设计方法
运用
ADS
软件，
电路设计者可以进行模拟、
射频、
微波等电路或系统的设计
与仿真，其设计方
法主要包括直流分析、交流小信号分析、
S
参数分析、谐波分<
/p>
析、瞬态分析、包络分析几个大类。
1
.
直流分析：
直流分析是
ADS
软件的核心分析功能之一，
通常在瞬态、
交流
小信号仿真之前都要自动进行直流分析。
直流分析也可以单独进
行或对参数变量
进行扫描，打印出电路的节点电压、支路电流及直流工作点等。
2.
交流小信号分析：
交流小信号分析是
ADS
另一项重要功能，
< br>它可计算电路
在某一频率范围内的频率响应。
交流小信号
分析先计算出电流的直流工作点，
再
计算出电路中所有非线性元
件的等效小信号电路，
进而借助这些线性化的小信号
2
安徽三联学院毕业论文
等效电路在某
一频率中进行频率响应分析。
该仿真的主要目的是要得到电路指定
输出端点的幅度或相位变化。因此，交流仿真的输出变量带有正弦波。
3.s
参数的分析：当射频和微波电路在小信号输入状态工作时，可认为该电
路是一个线性网络。我们一般将其视为一个端口网络，
s
参数便是对这个线性网
络最有利力的分析工具，
它在直流工作点上将电路线性化，
然后执行仿真，
分析
该网络的
s
参数、线性噪声参数、传输阻抗及
传输导纳等。
4.
谐波分析：先进设
计系统中的谐波平衡仿真器是对谐波算法最有利的实
施，
适用于
市场上的飞线性电路和系统仿真，
其功能包括：
次数不限的多音
频域
非线性仿真何优化；
相位噪声分析；
负载和信号源牵引分析；
在稳定激励期间进
行
X
参数、
非线性模型仿真；
功
率放大器设置指南，
对常见的放大器拓扑进行合
成、
设计和仿真；
混频器设计指南，
对常见的混频器推
普进行合成、
设计和仿真；
振荡器设计指南，
< br>对常见的振荡器拓扑进行合成、
设计和仿真；
模拟模型开
发套
件可用于开发自定义的非线性特性模型。
5.
瞬态分析：
瞬态仿真是
A
DE
最基本，
也是最直观的仿真方法。
该仿真功能
在一定程度上类似于一个虚拟的“示波器”，设计者通过设定仿真时间，可以
对
各种线性何非线性电路进行功能和性能模拟，
并且在输出波形
输出窗口中观测电
路的时域波形，分析电路功能
6.
包络分析：
电路包络分析包含了时域何频域的分
析方法，
主要应用在具有
调频功能的电路或系统中。
电路包络分析综合了瞬态分析和谐波平衡两种仿真方
法的功能，
在低频调频信号分析时采用瞬态小信号仿真进行分析，
而高频载波信
号则以频域的谐波平衡进行分析。
1.3
定向耦合概念及分类
1.3.1
概念
定向耦合器是具有方向性的功率耦合和功率分配元件，其结构形式多种多
样，但它们
都是四端口元件，通常由主传输线、副传输线、和耦合结构三部分组
成，主、副线通过耦
合结构（通常耦合结构有耦合缝、耦合孔和耦合传输线等结
构）
连接，
主线传输的电磁波能量经耦合结构进入副线中，
并在副线
的某一端口
输出，
在副线的另一端口应无输出。
所有的定向耦合器的方向性都是通过两个独
立的波（或波的分量）产生的，它们
在耦合端口同向相加，在隔离端口则反相抵
3
安徽三联学院毕业论文
消来实现方向
性，定向耦合器的示意图如图
1-1
所示。
（
a
）正向定向耦合器
（
b
）反相定向耦合器
图<
/p>
1-1
定向耦合器示意图
1.3.2
分类
定向耦合器的种类繁多，其结构形式多种多样，但本文只对
以下四种进行
简单的介绍：
1.
波导定向耦合器
这种耦合器是最早实现是耦合器，
它通常在波导的共用边上用小孔
（或小槽）
来实现耦合。实现这中耦合最简单的方法是在两个波导之
间的宽壁上开一个小
孔，这种耦合器称为
Bathe
孔耦合器，主要有两种耦合形式，如图
1-2
所示
，在
图（
a
）中，耦合是通过小孔偏离
波导边壁的距离
s
来控制的。在图
2-
2
（
b
）中，
耦合是通过两波导之间的角度
?
来控制的。
4
安徽三联学院毕业论文
图
1-2
两种
Bathe
孔耦合器
2.
耦合线定向耦合器
这种定向耦合器是用耦合传输线
（两根无屏蔽的传输线紧靠在一起时，
由于
各根线电磁场的相
互作用，
线之间可能产生功率耦合）
制作的定向耦合器。
单节
耦合线定向耦合器结构和端口定义如图
1
-3
所示，
这种类型的耦合器最适合于弱
耦合，
原因在于紧耦合要求线很紧地靠在一起很难实现，
还有
偶模和奇模特性阻
抗的数值过大或过少而不实际。
图
1-3
单节定向耦合器结构和端口定义
定向耦合器
这种耦合器最常见的有微带形外观和不能折叠的
Lange
耦
合器两种形式，
如
图
1-4
所示，图（
a
）所示的是四根耦合线采用相互连接
以提供紧耦合，这种耦
合器和容易做到
3
dB
耦合度；图（
b
）是不能折叠的
lange
耦合器，基本原理同
图（<
/p>
a
）所示耦合器，不过这种很容易用一个等效电路模型化。
5
安徽三联学院毕业论文
图（
a
）微
带形外观
图（
b
）不能折叠的
lange
耦合器
图
1-4 Lange
耦合器
4.
铁氧体定向耦合器
铁氧体定向耦合器是用高强度漆包线绕在铁氧体高频磁环或磁芯上做成。
这
种定向耦合器实质上是用电感线圈代替分布参数的电感，用电容器代替分布电
容，
有时也称其为集中参数定向耦合器。
在
定向耦合器设计中，
使用铁氧体能有
效增加带宽，
减小尺寸和生产成本，
同时提高了功率。
在微波测量
仪器中使用这
种定向耦合器可以降低成本，提高测量精度，有着广阔的应用前景。
1.3.3
主要技术指标
定向耦合器是微波技术
中广泛使用的部件之一，
通常可以将它看成一个四端
口网络，如
图
1-5
所示，设端口
1
到
4
为主线、端口
2
到
3
为副线，当电磁波从
端口
1
输入时，端口
3
无输出，端口
2
有输出，故端口
< br>3
是隔离端，端口
2
为耦
合端。如果电磁波从其它端口输入，其输出情况类似。
图
1-5
定向耦合器网络
衡量定向耦合器性能
的主要技术指标有耦合度、
定向性、
隔离度、
< br>输入电压驻波
6
安徽三联学院毕业论文
比和频带宽度。
1.
耦合度
C
：当端口
1
接信号源，端口
2
、
3
、
4
均接匹配负载时，端口
1
的输入功率
P
1
与端口
2
的输出功率
P
2
之比的分贝数为该定向耦合器的耦合度
C
，
则
?
P
?
?
< br>10lg
?
1
1
C
?
10lg
?
?
?
P
?
2
?
(
dB
)
（
1.1
）
?
?
?
2
?
?
S
21
?
2.
方向性系数
D
：
端口
2
< br>的输出功率
P
2
与端口
3
的输出功率
P
3
之比的分贝
为定向耦合器的方向性系数
D<
/p>
，则
?
S
21
2
?
P
2
?
?
?
10lg
D
?
10lg
?
?
?
2
?
(d
B) (1.2)
?
P
3
?
?
S
< br>31
?
?
?
对于一个理想的定向耦合器，
P
3
?
0,
S
31
?
0,
D
?
?
。
3.
隔离度
I
：
端口
< br>1
的输入功率
P
1
与端口
2
的输出功率
P
3
之比的分贝数为该
定向耦合器的隔离度<
/p>
I
，则
?
P
?
?
10l
g
?
1
1
I
?
10lg
?
?
?
P
?<
/p>
2
?
(
dB
) (1.3)
?
?
3
?
< br>?
?
S
31
?
4.
输入电压驻波比：指定向耦合器直通端口<
/p>
4
、反向耦合端口
2
、隔离端口
3
都接匹配负载时，在输入端口①测量到的驻波
系数。输入驻波系数反映了在输
入端观察到的反射大小。
5.
频带宽度：
频带宽度是指
当耦合度、
隔离度及输入驻波比都满足指标要求
时定向耦合器的
工作频带宽度。
对于一个理想的定向耦合器，
P
3
?
0
，
S
31
?
0
，
I
?
?
。
由（
1.
1
）、（
1.2
）、（
1.3
）可以得出它们之间具有如下关系：
D
?
I
?
C
(2.4)
7
安徽三联学院毕业论文
第二章
工作原理
2.1
传输线理论
传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。
微波传输线是一种
分布参数电路，
线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，
它们沿线的变
化规律可由传输线方程来描述。传输线方程是传输线理论中
的基本方程。
对于均匀无损耗传输线，传输线方程为
dU
?
z
?
?
?
Z
1
I
< br>?
z
?
（
2.1a
）
d
z
dI
?<
/p>
z
?
?
?
YU
?
z
?
(2.1b)
1
d
z
当已知终端条件时，它的解可以表示
U
(
z
'
)
?
U
2
chyz
'
?
Z
0
I
2
shyz
'
（
2.2a
）
I
(
z
'
)
< br>?
U
2
shyz
'
?
I
2
chyz
'
（
2.2b
）
Z
0
其中
U<
/p>
2
、
I
2
为终端电压与电流，
?
为传播常数
,
?
?
Z
1
Y
1
?
?
?
j
?
,
（
?
为
衰减
系数
,
?
为相移常数）。对于无耗传输
线，它的常用参量有
2
?
相移常数
?
?
?
(2.3)
?
p
c
光
相速度
?
p
?
p
?
?
r
(2.4)
相波长
?
p
?
p
?
?
0
(2.5)
?
r
特性阻抗
Z
0
Z
0
?
L
1
C
1
(2.6)
8
安徽三联学院毕业论文
2.2
输入阻抗
传输线上任意一点
Z
?
的输入阻抗
Z
in
(
z
?
)
定义为该点电压与电流之比。即由
式
(2.6)
Z
L
?
Z
0
thyz
'
U
(
z
'<
/p>
)
?
Z
0
得
Z
in
?
z
?
?
(2.7)
'
'
Z
?
< br>Z
thyz
I
?
z
?
0
L
'
式中
Z
L
?
U
2
/
I
2
，对于无耗传输线，有
?
?
j
?
,
?
?
0
，代入上式得
Z
?
jZ
tan
?
z
'
0
Z
z
'
?
Z
L
(2.8)
in
0
'
Z
?
jZ
thy
?
z
0
L
?
?
即传输线上任意一点
z
?<
/p>
的输入阻抗与位置
z
?
< br>和负载阻抗
Z
L
有关。
当线的长度为
l
时，
便得传输线的输入阻抗为
Z
?
jZ
tan
?
l
0
Z
?
l
?
?
Z
L
（
2.9
）
in
0
Z
?<
/p>
jZ
tan
?
l
0
L
因为阻抗与导纳互为倒数的关系，
即输入导纳
Y
in
(
< br>z
'
)
?
1
，等关系式代入（
2.9
）可得<
/p>
Z
L
1
Z
in
(
z
'
)
，特性导纳
Y
0
?
1
，
Z
0
负载导纳
Y
L
?
Y
in
(
z
'
)
Y
L
?
jY
0
tan
?
z
'
（
2.10
）
?
Y
0
'
Y
0
?
jY
L
tan
?
z
由于
tan
?
z
'
是周期函数，
所以无耗传输线上的阻抗成
周期性变化，
即具有
?
/
4
的
变换性和
?
/
2
的重复性。
（
1
）
?
/
4
变换
性
传输线上相距
?
/
4
两点的输入阻抗
的乘积等于常数的这一特性，称为阻抗
的
?
/
4
的变换性，由
'
'
2
Z
< br>?
jZ
cot
?
z
Z
?
jZ
< br>tan
?
z
Z
< br>L
0
0
L
0
Z
in
< br>(
z
?
?
)
?
Z
0
（
2.11
）
?
Z
0
?
4
Z
0
?
jZ
L
cot
?
z
'
Z
L
?
jZ
0
tan
?
z
'
Z
in
(
z
'
)
'
2
?
常数。
即
Z
in
(
z
'
?
?
4
)
?
Z
in
(
z<
/p>
'
)
?
Z
0
利用该特性可以进行阻抗变换，所以传输线具有阻抗变换的作用，可
将容
9
安徽三联学院毕业论文
性阻抗经
?
/
4
变成感性阻
抗，或反之。
（
2
< br>）
?
/
2
的重复性
传输线上相距两点的
输入阻抗相等的这一特性，称为阻抗的重复性，
因为
'
Z<
/p>
?
jZ
tan
?
z
L
0
Z
in
(
z<
/p>
?
?
)
?
Z
0
(2.12)
?
Z
0
'
'
2
Z
?
< br>jZ
tan
?
z
Z
0
?
jZ
< br>L
tan
?
?
< br>z
?
?
?
0
L
'
Z
L
?
jZ
0
ta
n
?
?
z
'<
/p>
?
?
?
所以
Z
in
(
z
?
?
?
/
2)
?
Z
in
(
z
?
)
。即传输线具有
?
/
2
的重复性。
2.3
特性及测量
2.3.1
网络特性
定向耦合器可被看作为四端口网络，其特性可用散射矩阵
?
S
?
表示，即
< br>?
s
11
?
s
?
S
?
?
?
21
?
s
31
?
?
s
41
s
12
s
22
s
32
s
42
s
13
s
23
s
33
s
43
s
14
?
s
24
?
?
（
2.13
）
s
34
?
?<
/p>
s
44
?
其中各端口的反射系数
S
ii
(i=1
、
2
、
3
、
4)
的值很小（理想值为零），表
示
各端口的匹配情况；衰减系数
S
13
?
S
31
?
S<
/p>
24
?
S
42<
/p>
的值也很小（理想值为零）。
表示隔离情况
S
14
?
S
41
?
S
23
?
S
32
是耦合系数，其值根据需要而
设计。
定向耦合的主要技术指标是耦合度
C
（分贝）、定向性
D
（分贝）和
工作频
带，其中
C
?
20lg
S
14
?
dB
?
（
2.14
）
D
< br>?
20lg
理想定向耦合器的散射矩阵为
?
?
?
?
?
?
?
?
j
0
0
0<
/p>
1
?
t
2
t
0
j
1
?
t
2
0
0
j
1
?
t
2
0
t
j
1
?
t
2<
/p>
?
?
0
?
?
（
2.16
）
?
t
?
0
?
?
S
14
?
dB
?
(2.15)
S
13
?
S
?
?
e
?
i
?
两个输出信号有
90°的相位差。
10
安徽三联学院毕业论文
上述双孔或双
分支线耦合的单节定向耦合器工作频带较窄。
若采用多孔或多
分
支线耦合结构的多节定向耦合器
（几个单节的级联）
，
可借助综合设计方法展
宽工作频带。
定向耦合器是微波测量和其它微波系统中的常用元件，
是近代扫频反射计的
核心部件。它是一种有方向性的微波功率分
配器件，常见类型有：波导同轴线、
带状线及微带线等。
定向耦
合器包含主线和副线两部分，
在主线中传输的微波功
率经过小孔
或间隙耦合元件，
将一部分功率耦合至副线中，
由于波的干涉及
叠加，
使功率仅沿副线的一个方向传输
（称为
< br>“正方向”
）
，
而在另一方向几
乎没有
（或
极少）功率传输（称为“反方向”）。常见的波导定
向耦合器有波导十字孔定向
耦合器、波导双定向耦合器
。
2.3.2
测量方法（定向耦合器的特性参
量）
（
1
）
耦合度
根据定义，
只要首先测量出主波输入端的功率电平，
然后将
定向耦合器的征
象接入测量系统，
测量出副波导正向输出端的功
率电平，
则可以有上述公式求得
耦合度。在实际测量中。可以利
用功率衰减法来测量
C
，改变精密衰减器的衰减
量，
使测量主波导输入端的检波电流与定向耦合器正向接入系统中时，
副波导正
向输出端的检波电流相等，则衰减器的读数之差就是定向耦合器
的耦合度
C
。
（
2
）
方向性
反向连接定向耦合器，
主波导输出端接匹配负载，
使副波导
在图
2-5
端
“
3
”
输出的检波电流指示读数合适
（
主要取决于信号源的功率及定向耦合器的方向性
的大小），读取精密衰减器的衰减量。然
后正向连接定向耦合器，加大精密衰减
器的衰减量，直至“
3<
/p>
”端的检波电流指示与刚才的相同，读取精密衰减器的衰
减量，那
么二次衰减量之差即为定向耦合器的方向性。
2.4
定向耦合器的用途
在微波系统中，<
/p>
定向耦合器是一种应用广泛的微波元件，
例如信号发生装置
中的功率监视装置及信号接收机中的混频装置都要用到定向耦合器。
此
外，
自动
增益控制、
平衡放大器、
调相器以及反射计和微波阻抗电桥等测量仪器也要用到
定向耦合器。
图
2-
1
是微波信号发生器，它的输出功率电平是由内附功率计监视的，送
11
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