射頻定向耦合器是常用的射頻微波器件，可用于信號的分配和混合，實現(xiàn)功率的監(jiān)測、傳輸和反射的掃頻測試等。在微波通信系統(tǒng)中，將微波信號的功率按一定的比例進行分配，用于監(jiān)測法師功率，輸出頻譜，測試發(fā)射機到天線端的反射功率，監(jiān)測天饋系統(tǒng)的匹配情況，也可用于發(fā)射機的功率控制。

(一)基礎(chǔ)知識點

定向耦合器是一種四端口無源器件，有一個輸入端口，一個輸出端口，一個耦合信號端口以及一個內(nèi)部端接端口。定向耦合器用于將一條傳輸線中特定比例的傳輸功率通過另一個接口或端口進行耦合。從信號采樣到信號生成和信號注入，定向耦合器可用于各種不同的射頻應(yīng)用。

定向耦合器的設(shè)計和制造存在許多與適配器一樣的問題和限制。此外，定向耦合器還要求內(nèi)置終端或正向/反向耦合信號路徑，復雜度更高。耦合信號路徑所承載的射頻信號功率通常比主傳輸線路少數(shù)百、數(shù)千或數(shù)萬倍，這種低功率電平允許使用額定低功率傳輸線。

即使是高功率波導定向耦合器，也可以將低功率同軸傳輸線用作耦合端口來代替波導耦合器，以減小尺寸，降低布線復雜度和系統(tǒng)成本。但對于混合耦合器或3dB 90°混合耦合器而言，情況就大為不同，它們主要是將信號的功率平均分配到兩個相等的射頻信號路徑中。因此，這類耦合器需要匹配的信號路徑才能處理同等的功率電平。

定向耦合器通常具有極低的插入損耗和反射。如果設(shè)計精度不高，則在高功率電平下，耦合方法會導致大量的插入損耗和反射。另一個要考慮的因素是耦合線路的負載。在低功率電平下，一個終端可能就已經(jīng)足夠，但是，在更高的功率電平下，任何失配或反射都可能導致大量功率反饋到主信號路徑中。此外，定向耦合器的終端可能需要比其低功率同類終端具有更強的功率處理能力，具體取決于耦合強度。

定向耦合器是一種微波元件，其主要功能是將傳輸?shù)奈⒉üβ拾匆欢ū壤ㄏ虻伛詈?分出)一部分功率。它通常具有一個主線(主傳輸線)，用于傳輸主信號，以及一個或多個耦合線(或端口)，用于提取或注入一部分信號功率。這種耦合是定向的，意味著功率在特定方向上被耦合，而在其他方向上被抑制。

定向耦合器在微波電路和系統(tǒng)中有多種應(yīng)用，例如用于功率監(jiān)測、信號源隔離、傳輸和反射測量等。它們還可以用于信號分配、組合或混合，以及在信號處理系統(tǒng)中實現(xiàn)各種功能。

定向耦合器可以通過各種微波傳輸線實現(xiàn)，如同軸線、波導、帶狀線或微帶線等。其設(shè)計和制造需要考慮多種因素，包括工作頻率、功率容量、耦合度要求以及尺寸和重量限制等。

(二)Pasternack

Pasternack定向耦合器屬于無源器件，其用于在傳輸線中耦合一部分傳輸功率。定向耦合器的帶寬、高指向性和大功率可以滿足設(shè)計人員在要求高的應(yīng)用場合的需求。射頻定向耦合器通常使用兩條并攏的傳輸線，以使通過一條傳輸線的能量可以耦合至另一條傳輸線，均符合RoHS 和 REACH規(guī)范。

Pasternack定向射頻耦合器帶N型或SMA連接器，其耦合值為6dB、10 dB、16 dB、20 dB、30 dB和35 dB。我們典型的大功率定向耦合器的額定功率的范圍從25到70瓦，額定頻率的范圍從1GHz到8GHz。