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Ka波段宽带谐波抑制定向耦合器

鲍鑫 张德伟 邓海林 吕大龙 张毅

鲍鑫, 张德伟, 邓海林, 等. Ka波段宽带谐波抑制定向耦合器[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 063004. doi: 10.11884/HPLPB201830.170405
引用本文: 鲍鑫, 张德伟, 邓海林, 等. Ka波段宽带谐波抑制定向耦合器[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 063004. doi: 10.11884/HPLPB201830.170405
Bao Xin, Zhang Dewei, Deng Hailin, et al. Ka-band wideband harmonic-suppression directional coupler[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 063004. doi: 10.11884/HPLPB201830.170405
Citation: Bao Xin, Zhang Dewei, Deng Hailin, et al. Ka-band wideband harmonic-suppression directional coupler[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 063004. doi: 10.11884/HPLPB201830.170405

Ka波段宽带谐波抑制定向耦合器

doi: 10.11884/HPLPB201830.170405
基金项目: 国家重大专项项目
详细信息
    作者简介:

    鲍鑫(1993—),男,硕士,主要研究方向为行波管线性化理论与技术;1076775988@qq.com

  • 中图分类号: TN715

Ka-band wideband harmonic-suppression directional coupler

  • 摘要: 为解决传统分支线定向耦合器带宽较窄,且应用到线性化器等微波元件中时受谐波信号影响较大的问题,提出了一个宽带且带有谐波抑制功能的定向耦合器。该定向耦合器在双支节定向耦合器的基础上增加一个支节,可有效地提高定向耦合器的带宽,同时将其传输线支节替换为低通滤波结构,以实现对高次谐波抑制的作用。仿真结果表明,该定向耦合器的反射系数和隔离度均小于-15 dB,传输损耗小于3.8 dB,波动范围0.5 dB,相位差为90°且与双支节耦合器相比增加1 GHz带宽。满足耦合器的设计指标,可应用到微波元件中,提高微波元件的性能。
  • 图  1  双节分支线定向耦合器原理图

    Figure  1.  Schematic diagram of double-branch-line directional coupler

    图  2  双节分支线定向传输损耗仿真曲线

    Figure  2.  Simulation curves of double-branch-line transmission loss

    图  3  三节分支线定向耦合器原理图

    Figure  3.  Schematic diagram of three-branch-line directional coupler

    图  4  三节分支线定向耦合器仿真结果图

    Figure  4.  Simulation results of three-branch-line directional coupler

    图  5  低通滤波器原型等效变换示意图

    Figure  5.  Equivalent conversion diagram of low-pass filter prototype

    图  6  低通滤波结构结构图

    Figure  6.  Low-pass filter structure

    图  7  低通滤波结构仿真结果图

    Figure  7.  Simulation results of low-pass filter structure

    图  8  谐波抑制宽带耦合器结构图

    Figure  8.  Structure of harmonic-suppression broadband coupler

    图  9  带有谐波抑制的宽带耦合器仿真结果图

    Figure  9.  Simulation results of wideband coupler with harmonic suppression

    表  1  定向耦合器各项指标要求

    Table  1.   Directional coupler indicators

    working frequency/GHz reflection coefficient transmission loss isolation
    29~31 |S11|≤-15 dB -3.8 dB≤|Sj1|≤-3 dB, j=2, 3 |S41|≤-15 dB
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    表  2  低通滤波器尺寸

    Table  2.   Dimensions of low-pass filter

    w1/mm l1/mm w2/mm l2/mm w3/mm l3/mm
    0.5 3.73 0.9 3.35 0.23 7.73
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    表  3  带有谐波抑制功能的定向耦合器尺寸

    Table  3.   Dimensions of directional coupler with harmonic suppression function

    w1/mm l1/mm w2/mm l2/mm w3/mm l3/mm
    0.79 1.41 0.23 2.08 0.25 1.96
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-20
  • 修回日期:  2018-01-20
  • 刊出日期:  2018-06-15

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