3。3  定向耦合器的应用  · 11 

3。4  Lange 耦合器  13 

3。5  本章小结  · 15 4 Advanced Design System（先进设计系统）  · 17 4。1  ADS2011 简介  18 

4。2  ADS2011 的新功能  18 

4。3  ADS2011 的新功能描述  19 

4。4  ADS 仿真方法  23 

4。5  本章小结  · 23 

5  Lange 耦合器的优化仿真  24 

5。1  Lange 耦合器的设计指标 · 24 

5。2  Lange 耦合器的原理图设计仿真  24 

5。3  Lange 耦合器的参数优化仿真 · 29 

5。4  Lange 耦合器的版图仿真 · 34 

5。5  本章小结  · 38 结  论 · 39 致  谢 · 40 参 考 文 献   41 

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 绪论

1。1 微带线及微带定向耦合器的发展

微波技术作为现代物理无线电电子学的一个重要组成部分，在现代通信、雷达导航和遥 感监测等范围已经成为最为敏感的课题，发展多年，历史悠久，无论是在理论方面，还是具 体的实践尝试，微波技术都在迅速发展，逐渐走向成熟，并拥有很多的从业人员。

电磁波在微波范围内能有效的穿透大气层电离层，因此在卫星实时通信、电视广播发射 和接受、宇宙通信发展以及射电天文研究等方面均应用广泛，在雷达、遥感、导航、通信、 医疗、天气、工农业等方面地位越来越重要，已经成为无线电电子学的重要部分。

在设计精密电路时，印刷电路板本身的电特性往往容易被忽略，而这可能是一种有害的 习惯。一个正确的电特性设计，可以减少干扰并且提高抗干扰性。传输线应成为在高速电路 设计中印制迹线可以采用的最为合适合理的处理方式。同时，直接焊接在电路板上的基于微 带线技术的微波元器件，所占空间小，与其它电路元件连接简单。因为以上优势，它可以有 效提高微波电路设计的集成度。

由于通信技术发展迅猛，为了方便使用者的移动以及随身携带，小型化必然成为未来无 线电器具的研究主流，而移动通信属于微波频率领域，所以实现微波电路的固体化，高频率 化， 在实用价值以及学术研究方面均有重要的研究价值。

1944年由H。A。Wheeler设计实现了世界上真正意义上第一个的定向耦合器。他使用了两个 长度时中心频率波长四分之一的圆柱实现了磁场与电场中的能量耦合，但很遗憾的，他的设 计实际上的带宽仅仅达到一个倍频程。论文网

20世纪50年代初前，大部分微波设备都采用同轴线电路和金属波导，那个时候多为波导 小孔耦合定向耦合器，其根据来自于Bethe提出的的小孔耦合理论，另外Cohn和Levy等也付出 了大量的研究工作。随着科学技术的发展，对于微波电路的轻量化、小型化要求越来越高， 还需要其保持足够稳定的性能，于是带状线和微带线应运而生。

微带线和带状线是两种比较常用的印制电路板传输线。微带线是一种在导线与接地面之 间填充电介质的传输线，它的特性阻抗取决于其宽度、厚度，与地层的距离，以及电介质介 电常数。如果线的宽度厚度以及与地平面间距可控，则其特性阻抗也可控。微带线的单位长 度传输延迟时间，只与介电常数有关。