微带小型化3dB定向耦合器与定向馈电网络设计

"这篇论文介绍了一种新型的小型化3dB定向耦合器的设计方法，以及基于这种耦合器的定向馈电网络，用于S波段相控阵天线的馈电。设计中采用了弯折1/4波长传输线中间加载扇形枝节的技术，实现了比传统3dB定向耦合器尺寸缩小60%的目标。馈电网络能输出四个相位差分别为0、90、180和270度的等幅信号。论文通过加工测试验证了设计的可行性和仿真结果的一致性。" 正文： 该论文由王洪剑、葛俊祥等人发表，研究焦点在于一种新型的小型化3dB定向耦合器及其在S波段相控阵天线中的应用。3dB定向耦合器是通信系统和雷达系统中的关键元件，它能够将输入信号等分地耦合到两个输出端口，同时保持良好的方向性，即在一个方向上耦合强，在另一个方向上耦合弱。 文中提出的新设计采用了独特的微带结构，具体是通过在1/4波长传输线的弯折部分中间加载扇形枝节来实现小型化。这种方法巧妙地改变了信号传播路径，使得整体尺寸显著减小，与传统的3dB定向耦合器相比，其长度减少了60%，这在空间紧凑的射频系统中尤其重要。 进一步，研究团队基于这个小型化耦合器设计了一种定向馈电网络，这个网络适用于S波段的相控阵天线。S波段通常指的是频率范围在2-4GHz的无线电波，广泛应用于卫星通信、雷达系统以及移动通信等领域。馈电网络的作用是为相控阵天线的各个单元提供相位控制的信号，以实现波束的指向控制。 该馈电网络能输出四个具有特定相位差的等幅信号，这些相位差包括0、90、180和270度，这是构建相控阵天线所需的关键特性，可以实现天线波束的平滑扫描。论文中提到，设计的耦合器和馈电网络已经进行了实际加工和测试，实测结果与仿真结果吻合良好，这证明了设计的有效性和实用性。 这项研究为微波工程领域提供了一种创新的解决方案，尤其是在小型化射频组件和高效馈电网络设计方面。这一成果对于优化S波段相控阵天线系统、提高其性能和降低制造成本具有重要意义。