定向耦合器的尺寸计算

Question

怎么算出45dB的腔体耦合器中微带线的尺寸啊，在切比雪夫耦合传输线定向耦合器的归一偶模阻抗数值表中找不到45分贝的。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

要计算一个45 dB的定向耦合器中的微带线尺寸，我们需要首先了解耦合器的设计规范以及其工作原理。定向耦合器是一种常见的电子元件，用于将输入信号与输出信号分离，通常用于射频（RF）电路设计中。在这个例子中，我们假定您想要设计的是一个理想化的定向耦合器，它具有一个特定的耦合度数，并且耦合到负载上的电流是通过线性关系变化的。

考虑的因素

1. 耦合度数：这是一个描述耦合器对输入信号影响程度的参数。
2. 归一偶模阻抗：这是指在耦合器内部，两个端口之间的阻抗值相等的情况下的阻抗值。对于双向耦合器来说，这个阻抗是相同的，对于单向耦合器则可能不同。
3. 实际的耦合系数：在实际应用中，耦合系数可能会有所不同，这取决于多种因素，包括材料特性、封装方式等。

45 dB耦合器的定义

45 dB耦合器意味着耦合系数为0.707（即( \sqrt{2} )），并且耦合器可以有效地将输入信号耦合到负载上，同时保持一定的隔离度（即耦合系数小于1）。在这种情况下，耦合器会将输入信号的功率完全转换到负载，而不会有任何额外的能量损失。

如何计算

为了确定微带线的尺寸，我们可以使用以下公式： [ Z_{in} = Z_{out} ] 其中，( Z_{in} ) 是输入端口的阻抗，( Z_{out} ) 是输出端口的阻抗。根据耦合系数 ( k )，我们可以解出 ( Z_{out} ) 或者 ( Z_{in} ) 来找到所需的微带线长度。

• 如果耦合系数 ( k ) 知道，那么： [ Z_{out} = Z_{in} / (1 - k^2) ]

• 如果耦合系数 ( k ) 不知道，我们可以尝试利用归一偶模阻抗来估算。对于双向耦合器，由于两个端口阻抗相等，因此： [ Z_{out} = Z_{in} / (1 + k^2) ]

然后，使用这些阻抗值来计算微带线的长度。

注意事项

在进行任何测量之前，请确保您的设计符合所有相关标准，并且所使用的设备和技术足以满足要求。此外，设计时还应考虑制造工艺和环境条件的影响，以确保最终产品的可靠性和性能。

如果你能提供具体的耦合系数数据或更详细的关于设计要求的信息，我可以为你提供更精确的指导。