20 世纪 60 年初，微带线作为第二代微波印制传输线得到发展，在微波集成电路和高速 脉冲电路中获得广泛应用。其重量轻、体积小、频带宽、成本低以及与固体器件连接稳定简单的特点便于微波组件和系统的集成化。但是缺点是调节困难、损耗较大，只应用于中小功 率。

由于微带线的快速发展，基于微带线设计的微带耦合器也因运而生。后来，为了满足微 波集成电路的设计需要，研发出的槽线、鳍线、共面波导和带状线等传输线决定了各种传输 线定向耦合器的出现。

传统的定向耦合器虽然可以设计成任意功率分配比例，但是体积较大，不利于集成化的 发展，因此使小型定向耦合器朝着性能更好功能更全面成为人们研究的主要课题。而微带定 向耦合器因为其制作简单、结构紧凑、便于集成等特点，引起人们的广泛关注和研究兴趣， 未来耦合器的发展方向必然是集成化和小型化。

耦合器（couplers）又称作混合环（Hybrids），属于一种常用的微波电路无源器件，而组 成耦合器的传输线一般靠得很近，拥有四个端口，在给定频率范围内，端口反射很小，反射 系数一般低于0。1。定向耦合器是一种在微波器件中得到广泛应用的元件，在矢量网络分析仪 以及各类微波接收机中都占有举足轻重的地位。

定向耦合器有两种构成方式：Lange耦合器和带线耦合器。Lange耦合器结构紧凑，便于 集成，但制作材料一般使用陶瓷基板， 导致其制作要求较高，所以限制其发展的主要原因时 加工成本和工艺。带线耦合器虽然工艺要求相对较低，但由于大体积、复杂的结构以及集成 困难，很难在大范围应用。

然而，微带定向耦合器也存在不足，主要是方向性差，最终得到的耦合度较低。为了解 决以上问题，研究者提出多种补偿办法，本文也通过微波理论知识和仿真软件技术相结合的 办法，研究可以改善和提高其耦合度和方向性的方向。

1。2 Lange 耦合器的研究

1。3 本文简介

本文研究课题为Lange耦合器基于ADS仿真软件的设计优化，鉴于当前世界上微波集成电 路和高速脉冲电路设计中，对于3dB Lange耦合器的需求远超于其他类型的Lange耦合器，在 本文中，选择3dB Lange耦合器的EDA仿真设计。

为了更加深刻的了解Lange耦合器的原理及参数，更好的完成制作工艺的优化以及最终产 品的实际效果，本文追根溯源，从微波集成电路的基础开始探索Lange耦合器的发展与设计。

本文第一章绪论中，简单讲解了微带线及耦合微带线、定向耦合器以及Lange耦合器的关 联以及发展历程。

第二章微带线将着重介绍微带线的结构、基本参数、工作原理及作用，并重点介绍藕合 微带线的相关参数计算。

第三章耦合器将从结构、特性指标、应用三个方面介绍定向耦合器的基本知识，然后重 点讲解Lange耦合器的原理及计算方法等。

第四章Advanced Design System（先进设计系统）重点介绍了Agilent公司于2011年推出的 ADS软件2011。10，版本，从新功能及仿真方法两个方向帮助读者了解这款功能强大、界面友 好的EDA仿真设计软件。

第五章Lange耦合器的优化仿真，顾名思义，将作者基于ADS软件进行3dB Lange耦合器 的优化仿真步骤通过文字及图片结合的方式，简洁明了的呈现在读者的面前，主要内容是 Lange耦合器相关的设计指标、其原理图设计仿真、参数优化仿真以及最终的版图仿真，并将 最终的仿真结果以图线的形式表达出来，以证明通过本文的设计方法设计出来的Lange耦合器