EEPW论坛

定向耦合器及其等效电路图如下：

　　如图（b）所示，在理想情况下，当信号功率从端口1输入时，输出功率只应出现在端口2和端口3，而端口4是完全隔离的，没有功率输出。但是在实际情况下，总有一些功率会泄漏到端口4。设端口1的输入功率为P1，端口2、3和4的输出功率分别为P2、P3和P4，则定向耦合器的特性可以由耦合度、插入损耗、隔离度和方向性等四项指标来表征，单位均为dB。

　　1、耦合度

　　耦合度表示从端口1输入的功率和被耦合到端口3部分的比值，表示为：

　　C=10×lg（P1/P3）

　　式中，C是耦合度（dB）； P1是端口1的输入功率；P3是端口3的输出功率。

　　2、插入损耗

　　插入损耗表示从端口1到端口2的能量损耗，表示为：

　　L1=1010×lg（P1/P2）

　　式中，L1插入损耗（dB）；P1是端口1的输入功率；P2是端口2的输出功率。

　　请注意端口1的输入功率有一部分功率是被耦合到端口3的，所以应引入一个“耦合损耗”的概念。下表表示了在各种耦合度下的耦合损耗值。

　　定向耦合器的耦合度和耦合损耗的关系

　　通常所说的从端口1到端口2的插入损耗是传输损耗和耦合损耗之和。在定向耦合器的产品说明中通常会对此加以特别说明。

　　当定向耦合器用于测试和测量时，选取的耦合度比较小，如20dB或30dB甚至更小；而作为功率合成系统或者信号分配系统应用时，则会采用比较大的耦合度，如3dB、5dB和7dB等。

　　3、隔离度和方向性

　　前面提到，在理想的定向耦合器中，当功率从端口1输入时，端口4是没有功率输出的，而实际上总会有一些功率从这个端口泄漏出来，这就是隔离度指标，表示为：

　　I=10lg×（P1/P4）

　　式中，I是隔离度（dB）；P1是端口1的输入功率；P4是端口4的输出功率。

　　端口1和端口4之间隔离关系的另外一种表示方法是方向性，其定义是端口3的输出功率和端口4输出功率之比，表示为：

　　D=10lg×（P3/P4）

　　需要特别说明的是，耦合度、隔离度和方向性之间的关系为：

　　I=C+D

　　耦合度是一项设计指标，是根据使用要求而选定的，通常为6、10、20和30dB，这样隔离度指标也随之而变化，而方向性则是一个常数。

　　在大部分定向耦合器的指标中，通常只标出方向性指标，隔离度指标可以根据耦合度计算出来。例如，耦合度C = 30dB，方向性D = 25dB，则隔离度I= 30dB + 25dB = 55dB。

　　在定向耦合器的各项指标中，要想把隔离度（方向性）指标做好恐怕是最难的。在某些应用场合，如信号合成、大功率反射信号测量、抗干扰性测量等，对定向耦合器的方向性有着很高的要求。

　　以下是一个关于定向耦合器的选型问题。大家可以看出上面的题目给的条件很难选出客户能用的耦合器，因为只有频率和耦合度缺少：功率，接头，驻波比和耦合器分类。

　　定向耦合器的选型指标：

　　1）功率：选择客户要求的功率，如果没有可适当放宽，选功率大一点的，功率越大造价也相对越高。

　　2）频率：频率的选择和功率的要求是一样的，没有适合的可适当选大一点的。如顾客需要DC-9GHZ的如果没有可选DC-10GHZ的。

　　3）耦合度：耦合度是一个非常中要的参数，耦合度决定耦合器分出波（功率，频率等），耦合度越大越好。

　　4）驻波比：驻波比最理想的值是1，但是没法做到1的标准。驻波一般是1-1.3-1.5-？（即1-1.3适中较好，1.3-1.5偏高，1.5以上的就偏差了）当然不是所有顾客都会对驻波有要求的，驻波越高价格也越高。

　　5）接头形式：这是一个很重要的参数，接头形式不对是没法用的。接头形式一般有N，2.92，SMA等等。选型的时候如果顾客要求的是SMA头，我们在选择SMA时应该问清楚顾客需要的连接头的公，母。

　　定向耦合器的种类：

　　上面说的是最基本的最概括的选型参数，我们选型之前应该先确定顾客需要的是上面样的耦合器。就像文章开始的一到题目。定向耦合器可以归类为：单定向耦合器，双定向耦合器，3DB电桥。当然3db电桥的选型没有耦合度，一点要问清耦合器是单定还是双定。