掌握两种常用定向耦合器及其表示符号：功率分配与180度混合网络

本文主要探讨了两种常用的定向耦合器及其表示符号，以及它们在功率分配器中的应用。首先，我们了解到定向耦合器是一种常见的无源微波器件，其基本功能是用于功率分配或功率组合，特别是在四端口网络中，如果该网络互易、无耗且匹配，那么它就等效于一个定向耦合器。耦合因数（以分贝dB为单位）是衡量耦合程度的重要参数，而直通功率和无功率传送（隔离口）则描述了信号的传输特性。 文章详细介绍了几种常见的定向耦合器类型，包括： 1. T型结功率分配器：这是最简单的功率分配器形式，它在互易无耗条件下工作，但要求至少有一个端口匹配。 2. Wilkinson功率分配器：这是一种高效的功率分配器，能实现均衡的功率分配，适用于对相位一致性要求不高的应用场景。 3. 波导定向耦合器：利用波导技术实现的耦合器，常用于无线通信系统中。 4. 正交（90度）混合网络：这种耦合器用于提供90度相位差，用于信号分离或合成。 5. 耦合线定向耦合器：基于线性结构的耦合器，通过线性传输线设计。 6. Lange耦合器：一种特殊的耦合器，可能具有特定的功率分配比。 7. 180度混合网络：提供180度相位差，用于实现信号的反相。 在讨论了基本特征后，文章还提到了四端口网络（定向耦合器）的特殊性质，其中四个端口的散射矩阵元素之间满足特定的关系，如无耗条件下的Sij与Sji对称性，以及在不同匹配和互易条件下的可能性分析。例如，非互易环行器在无损耗且单个端口匹配时，散射矩阵表现出独特的特征。 总结来说，本文深入剖析了功率分配器和定向耦合器的基本概念，展示了各种类型的实现方式，并强调了它们在实际工程中的应用和关键参数。无论是作为功率分发还是信号处理元件，定向耦合器在现代通信和电子设备中都扮演着重要角色。