熔锥型宽带耦合器的研制

介绍了全光纤熔融拉锥型3 dB宽带耦合器的理论设计,根据理论设计制作了样品。应用耦合模理论分析了全光纤非对称熔融拉锥型耦合器的宽带特性;提出了3 dB宽带耦合器的制作方案,在此基础上制作了样品;对样品进行测试,样品带宽大约为300 nm(在1300 nm^1600 nm波长之间),附加损耗小于0.5 dB,完全达到了实用化的要求。

熔锥型宽带耦合器偏振相关损耗研究

研究了熔锥型宽带耦合器的偏振相关损耗(PDL),发现构成宽带耦合器的两熔融光纤结构上的不对称是导致其PDL不能为0的根本原因。通过对宽带耦合器结构的优化设计,报道了目前PDL最低的宽带耦合器:1310nm窗口PDL≤0.05dB;1550nm窗口PDL≤0.07dB。

高分子光波导宽带耦合器的抗温变设计

提出了一种适合于宽带光波导耦合器的抗温度变动的优化设计理论和方法。使用该理论和方法，在1490nm-1610nm带域上，对含氟聚酰亚胺光波导做了宽带光波导3dB耦合器的抗温度变动设计。器件经三维波束传播法（BPM）模拟运行验证，结果表明，在120nm带宽上，从零下10℃至零上40℃的温度变动中，器件实现了（50±0.7）％功率输出比的良好特性。

1310nm、1550nm全光纤型双窗口宽带耦合器

介绍一种利用熔融拉锥技术制作1310nm、1550nm 全光纤型双窗口宽带耦合器的新方法。文中还给出了利用这种方法制成的器件的基本性能参数。器件能较好地满足实际工程的要求。

基于微带结构微波宽带耦合器的设计

针对耦合检波电路不同频率耦合信号大小差别较大的问题,设计一款宽带耦合器,保证在6.7-9.9GHz带宽内耦合平坦度≤±0.3dB。考虑到工程应用,该宽带耦合器采用微带结构设计,在传统微带耦合器的基础上,利用矩形齿的加载,拓宽耦合器带宽,提高带内平坦度。

宽带耦合器的设计

在现代通信和微波系统中,耦合器具有广泛的应用,是许多微波电路的重要组成部分。宽带耦合器的耦合平坦度指标与工作带宽有很大的关系,带宽越宽,平坦度越差。文中给出了一种宽带耦合器的设计方法,通过对宽带耦合信号的幅度进行补偿,使得耦合信号平坦度指标得到明显的改善。经过实践证明,该方法具有很好的工程应用。

带状注行波管E面和H面宽带耦合器

设计和分析了应用于W波段带状注行波管的E面多孔输入输出耦合器和H面多孔输入输出耦合器。研究表明,采用多孔耦合,不仅可以实现电磁场与电子注的汇聚和分离,还可以实现极宽工作带宽。HFSS仿真分析结果表明:E面多孔定向耦合器1dB相对带宽达43GHz,且隔离度优于20dB的相对带宽达到40GHz;H面定向耦合器在E面耦合器的10个耦合孔数的基础上,通过增加2个耦合孔数,1dB相对带宽提升到30GHz,且隔离度大于15dB的相对带宽达到32GHz。两种新型耦合器在极宽的工作带宽内实现低反射、高隔离的性能。与E面耦合器相比,H面耦合器易于加工和利于与周期永久磁体的封装集成。

高功率微波宽带波导定向耦合器设计

为满足高功率微波测量需求,设计一种X波段宽带的波导定向耦合器。为达到宽带设计要求,该耦合器采用多孔耦合结构,利用切比雪夫分布函数得到每组耦合系数,同时修正耦合臂引入的截止衰减影响,根据耦合理论得到每组小孔的初始尺寸,最后基于软件优化后得到满足预期设计要求的宽带耦合器。根据仿真结果,该耦合器在8.2~12.4GHz频带范围内的耦合度为40 dB,带内波动小于1 dB,方向性优于30 dB,连续波功率容量达到0.84 MW;实测耦合度为38~39 dB,端口反射小于-20 dB,可满足MW级高功率微波脉冲测量系统的应用需求。

宽带保偏光纤耦合器的研究

保偏光纤耦合器在军事领域和民用市场应用广泛,但是常规保偏光纤耦合器的带宽较窄,不可能完全满足多种光源的使用要求。为了达到更多用户的使用要求,需要研制一种宽带保偏光纤耦合器。根据熔融拉锥型宽带光纤耦合器的原理和光纤电磁理论,对熔融拉锥的工艺进行了改进,结合多年的保偏光纤耦合器的制造经验,并根据试验事实,实现了常规熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的制作,对产品进行了测试,带宽参数能够满足多种光源的使用要求,完成了预期研究目标。

一种20 dB宽带非对称耦合器的设计与仿真

分析了宽带耦合器的设计原理,并在理论计算与分析的基础上,使用射频/微波仿真软件ADS设计了一种20dB宽带非对称耦合器,利用了带状线阻抗较易控制的优点,克服带状线不方便进行调谐的缺点,设计了一种非对称宽带耦合器,耦合器的带宽较宽(覆盖2~4GHz等频段),具有优良的回波损耗(>25.5dB),较稳定的耦合度(19.45~20.59dB),较高的隔离度(>55.9dB),直通端具有较小的插入损耗和带内波动(0.05~0.15dB),功率容限高,体积小,用于通信系统,可以降低设计成本,提高通信系统的可靠性。

熔锥型宽带光纤耦合器的研究

为了探究非对称耦合器的特性,利用具有折射率差异的两根光纤制作了宽带耦合器.采用数值计算模拟了不同折射率差光纤耦合器的光场分布以及输出光功率随拉伸长度的变化曲线,并分析了两种宽带耦合器的带宽差异以及熔融度对功率转换比的影响;采用光束传播法,通过仿真模拟得到了理论带宽.结果表明,耦合的功率转换比随两根光纤的不对称情况而变化,功率转换比调节到耦合器分束比的大小时,耦合器带宽最宽;熔融度对宽带耦合器分束比有一定的调节作用;3dB光纤耦合器在C+L波段波长响应平缓,带宽范围达到150nm;分束比3:7和1:9的耦合器带宽范围分别是210nm和330nm;分束比1:99的耦合器带宽范围是420nm.此研究结果对制作非对称宽带耦合器提供了参考依据.

抗偏振温度变动的聚酰亚胺波导宽带耦合器

提出了一种适合于宽带光波导耦合器的抗偏振变动、抗温度变动的优化设计理论和方法。使用该理论和方法 ,在 14 90～ 16 10nm带域上 ,对氟化聚酰亚胺光波导做了 3dB耦合器的消偏振和温度依存设计。器件经三维波束传播法 (BPM)模拟运行验证 ,结果表明 ,12 0nm带宽上 ,在 - 10～ 4 0℃的环境下 ,两个正交偏振态均实现了(5 0± 0 .8)

一种宽带正交模耦合器的设计

介绍了一种基于对称五端口分支形式的宽带正交模耦合器。对称五端口分支将方波导内的双极化波分离成为水平和垂直2个相互垂直的分量。其特点为:相对于公共波导对称放置的一对相同的波导双接头分配给每一主模,因此每个接头传输主模提供信号一半的能量,双接头的3 dB信号必须用附加的元件适当组合,以便在一个界面端口上提供给定极化总的信号能量。文中介绍的宽带正交模耦合器主要由对称五端口分支、功率合成器及相应的变换段组成。利用阻抗变换原理进行仿真计算,在理论分析的基础上进行了大量的实验研究。最后给出了正交模耦合器在X波段大于90%波导带宽工作的电性能测量结果。

Ka波段TE_(01)模回旋行波管宽带输入耦合器的设计

Ka波段TE01模回旋行波管的输入耦合器将矩形波导中输入的TE10模转化为圆波导中TE01模的行波场,以实现对回旋电子注角向速度的调制。本文首先对Ka波段TE01模回旋行波管的输入耦合器进行了解析分析和数值计算。通过数值计算得到输入耦合器的初步结构和尺寸,然后利用三维高频分析软件HFSS进行精确的模拟和修正。通过优化设计在Ka波段获得了3 dB带宽约为3 GHz,1 dB带宽大于2GHz的高性能TE1□0-TE4◎11-TE0○1输入耦合器和3 dB带宽约为3.5 GHz,1 dB带宽约为3 GHz的高性能TE1□0-TE5◎11-TE0○1输入耦合器。冷测实验研究表明优化设计结果与冷测结果相吻合。

宽带高功率耦合器的小型化设计分析

宽带高功率耦合器是宽带高功率放大器中的重要部件。为了实现宽带高功率放大器中耦合器的小型化设计,提出了耦合器设计的小型化方案。用电路和电磁场仿真技术解决了宽带高功率耦合设计中的几个关键技术问题,即耦合线耦合器设计、幅度均衡器设计和元器件的敏感性分析等问题,最后实际制作了一个仿真设计的样件,测试技术指标与仿真吻合,说明了这种设计方案的有效性。

超宽带定向耦合器的设计

该文采用一种可靠有效的近似拟牛顿算法来求解1/4波长等效阶梯阻抗滤波器的最优等波纹多项式,从而对超宽带定向耦合器进行设计,并用Microwave Office仿真图和实验结果验证了此方法的可靠性和有效性。

宽带定向耦合器的设计与应用

对耦合线定向耦合器进行理论分析，对于对称型，首先求得多节定向耦合器的耦合度通用表达式，然后利用二项式（最平坦）响应前n-1阶导数为零的条件，计算出各节耦合系数。对于非对称型，利用四分之一波长耦合器与四分之一波长阶梯阻抗滤波器等效，通过切比雪夫多项式及理查德变换综合出阶梯阻抗滤波器的归一化阻抗，此即为耦合器的偶模阻抗，然后计算出各节耦合系数。实例计算比较4-20GHz的两种耦合器：二项式响应耦合器具有最平坦的带内特性；与二项式响应相同节数的切比雪夫响应耦合器具有更大的带宽比。最后用厚度为0．254mm的Rogers5880微带板制作了6-18GHz的两节微带线耦合器，并应用在某组件中。

三种超宽带正交模耦合器的特性分析与研究

本文在综合Turnstile型、BФifot型、Finline型等三种正交模耦合器(Ortho-mode transducer,OMT)的发展现状及其优缺点的基础上,选取Turnstile型OMT作为优先研制方案,仿真设计了工作于30 GHz-50 GHz频段的超宽带正交模耦合器。结果显示,设计频段内的双极化端口反射系数均小于-20 d B,隔离度大于53 d B,插入损耗小于0.15 d B,输出端口交叉极化电平小于-53 d B。

宽壁耦合器的理论分析与设计

运用本征值法 ,经过详细的理论分析 ,提出一种新型的宽壁耦合器 ,它不需任何附加的阻抗匹配装置 ,实物测试结果表明其性能良好。

宽带带状线定向耦合器的设计分析

定向耦合器是微波系统中常用的一种微波器件。按照一定的比例对微波信号进行分配,是这一设备在实际应用过程中所发挥的主要作用。本文主要从宽带带状定向耦合器的设计流程入手,对耦合器的设计问题进行了分析。