GeSi／Si集成光对称定向耦合器

研究了一种适用于光纤通信的Ｓｉ基ＧｅＳｉ集成光波导定向耦合器,基于耦合模理论,对其功率传输特性进行了分析,得到了定向耦合器的耦合间距和耦合长度。其结果表明,在所得到的最佳耦合长度处,这种耦合器可将光从其输入波导一端１００％地耦合至另一波导并输出。     

以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器的设计

设计了以光子晶体光纤为基质的1550nm波段的双芯光纤耦合器。耦合器双纤芯间距为4μm,空气孔孔径为1μm,孔间距为2μm,一个周期的耦合区长度为900μm。数值计算了光场在该光纤耦合器中的模场演化情况。数值计算结果表明,以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器实现了常规光纤耦合器的功能。     

10个倍频程微带耦合器设计

本文从非均匀耦合理论出发,导出了宽频带非均匀耦合定向耦合器的设计公式.设计了四种规格的三层交叠线三分贝定向耦合器.在1.25GHz～12.5GHz的频带范围内,具有三分贝耦合,插入损耗小于1分贝,驻波比小于1.4,隔离度大于15分贝的性能.     

X波段波导窄边定向耦合器的设计

本文简述了波导窄边定向耦合器的基本原理及其应用.经过理论分析、在两种形状耦合孔之间进行比较,最终选择了圆形的耦合孔,给出了电磁场软件仿真和实际测试的结果.测量结构与仿真结果基本吻合.通过试验验证了该设计方法的正确性.根据本文介绍的方法,可以设计其它频率的或面耦合方式的定向耦合器.     

新型基片集成波导三孔定向耦合器的设计

利用矩形波导多孔定向耦合器理论和基片集成波导与矩形波导的等效关系,设计了基片集成波导三孔定向耦合器。通过在耦合孔的上金属面开哑铃形槽来增加能量的耦合,从而提出一种新型的三孔定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在8.6 GHz-10.6 GHz的频率范围内,输入端反射系数和隔离口的电压传输系数均小于-15 dB,相对带宽达到20％,通带内直通口与耦合口的电压传输系数均在-8.2 dB--3.3 dB之间,耦合度约为6 dB,隔离度大于15 dB,性能获得了较大提高。该耦合器设计方法简单,加工成本低廉,可以广泛用于微波毫米波系统中。     

一种结构新颖的微带前向耦合器设计及其应用

定向耦合器在微波系统中应用广泛,而关于前向耦合器的研究甚少.介绍了一种中心频点在2.45GHz的微带线前向耦合器设计方法.该方法通过引入两条耦合平行线和不对称延迟线,既提高了耦合平坦度和隔离度,也避免了传统设计中因渐变线的引入而导致结构尺寸变大的缺陷.同时,基于该前向耦合器设计加工了一种探测流动溶液微弱介电特性改变的多端口射频电路,实验结果证明了该耦合器的可靠性.     

6～18 GHz带状线渐变结构3 dB耦合器的设计

采用错位宽边耦合微带线结构,设计了一款新型6~18 GHz带状线渐变结构3 d B定向耦合器。设计基于传输线耦合理论、奇偶模分析理论以及渐变线对称定向耦合器设计理论,首先利用最小二乘法获得合适的权重因子,然后综合得到耦合器的初始阻抗参数,最后在此基础上通过HFSS仿真优化获得满足要求的仿真模型,为提高耦合器在高频时的性能,在渐变结构上增加了48枝补偿枝节。结果表明,耦合器最大插损小于0.7 d B,相位差小于7°,端口匹配度大于15 d B,隔离度大于18 d B,实测与理论仿真基本一致。     

基于表面等离子激元的光定向耦合器

作为基本的光学器件,光定向耦合器被广泛用作分光计,光开关等．提出了一种可以高度集成的基于表面等离子体的新型光定向耦合器．采用时域有限差分的方法模拟计算了该耦合器的各种特性,结果表明提出的新型光定向耦合器遵守传统光定向耦合器的一般耦合规律,但其横向尺寸在纳米量级,极大地提高了其光学集成度．对于1550和1310nm的入射波长,当其耦合区长度为一个耦合长度时,其额外损耗分别为0．57和0．56dB,该数值在可以使用的范围内．因此,对该新型光定向耦合器的研究具有重要的实际运用价值．     

微带分支定向耦合器CAD

本文介绍了使用ＣＡＤ使微带分支定向耦合器设计最佳化。制作和测试结果表明，耦合器的性能完全达到了设计要求。接口阻抗为５０欧的３ｄ三分支定向耦合器具有良好匹配特性，频带宽度达０．８－１ＧＨｚ。     

一种新型Ka波段三节3 dB Wilkinson耦合器

根据多节3 dB Wilkinson耦合器的经典设计方法,针对Ka波段遇到的问题,提出了使用90°圆弧线替代半圆形分支臂,设计了一种Ka波段三节3 dB Wilkinson等功率耦合器,有效地解决了分支臂间的去耦合问题.仿真结果表明,在26.5-40 GHz,插入损耗约为0.5 dB,所有端口的回波损耗>13 dB(VSWR小于1.65),输出端口隔离度>13 dB,较好地满足了Ka波段HMIC功率分配与合成电路的需求.     

矩形波导宽壁单孔定向耦合器的方向性

通过分析电磁波经小圆孔进行的电磁耦合,揭示波导宽壁单孔定向耦合器的功率定向耦合形成过程,对分析其他波导定向耦合器的方向性有一定的指导意义．     

综论定向耦合器方向性的测量方法

本文用微波网络理论导出了失配微波网络端口电压的普遍表达式;以八端网络为例进行了计算;给出弱耦合定向耦合器付线端口电压的有用公式;用所得结果,推导了定向耦合器方向性的各种测量方法的计算公式,给出曲线。     

量子绝热捷径技术在三波导耦合器设计中的应用

通过将量子无摩擦动力学与绝热消除结合实现了量子绝热捷径技术在光波导耦合器中的设计.为了使该方案更实际可行,引入了幺正变换,以便对波导的宽度以及相邻波导之间的间距进行设计,并利用光束传播法对三波导耦合器进行模拟验证.模拟结果表明,相比于绝热耦合,利用绝热捷径设计的耦合器可以在传输长度缩短4倍的情况下实现能量的有效耦合.该方案可适用于量子信息处理和集成光学领域.     

四分之一波长双定向耦合器的分析和设计

四分之一波长双定向耦合器是一种有用的六口无源微波元件.它的耦合段由三根平行放置的内导体和接地板构成,示意图见图1.本文将采用四激励模式叠加法来分析这个网络的散射矩阵元.在弱耦合的前提下,再利用无耗微波网络散射矩阵的么正性,可以推出四分之一波长双定向耦合器的构成条件,并得出中心频率时各散射矩阵元的表示式.在此基础上,导出了设计这种元件所需的方程组,并以圆杆耦合传输线为例,介绍了具体设计方法和计算结果.     

一种任意阻抗变换比集总宽带正交定向耦合器的分析方法

文章提出了一种实现任意阻抗变换比的集总参数宽带正交定向耦合器的分析及设计方法,通过定向耦合器的奇偶模分析,从链形散射矩阵角度出发,得到级联定向耦合器的任意阻抗变换比的元件参数解算公式。经先进设计系统(advanced design system,ADS)仿真验证,由参数解算公式得到的网络变换阻抗值和计算结果一致,并且级联的带宽比单级定向耦合器单元的带宽有显著提高。给出以2.45GHz为中心频点、阻抗变换比为4的设计实例,对分析方法进行了验证,测试结果与仿真结果吻合。由于使用的是集总参数型的元件,该耦合器输出阻抗可根据比例要求设定,具有小尺寸、大带宽、易于单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit,MMIC)的集成等优点。     

光子晶体多路选择器的设计和仿真

以时域有限差分法(FDTD法)和介质波导定向耦合理论为基础,模拟了光在光子晶体耦合器中的传输情况:当耦合器长度为拍长的整数倍时,光经过耦合沿输入波导输出;当耦合器长度为半拍长的奇数倍时,光经过耦合后从另一波导输出.我们设计了一个四端口的光子晶体多路选择器,实现了将3种不同波长的光进行分离.同时还提出了通过光子晶体耦合器的耦合长度来计算光波传输的群速度的方法.     

同步分支线定向耦合器的分解设计方法

定向耦合器是四端口网络，直接设计十分困难。本文采用同步分支线定向耦合器的分解设计方法。文中首先分析了定向耦合器的传输特性，并依据奇、偶模激励原则将其分解为两个二端口网络，即两个带通滤波器。这样，同步分支线定向耦合器的设计即转化为带通滤波器的设计     

衬底型五级超宽带带状线耦合器的设计

设计一种0.35～3.80 GHz频段的6 dB五级超宽带耦合器.耦合器前两级采用衬底型平行耦合带状线结构,后三级采用传统侧边耦合带状线结构.在带状线级联处加载容性开路膜片补偿电路,改善电路的匹配性能,降低器件的回波损耗.衬底型紧耦合结构克服了印刷电路工艺对耦合带状线线间距的限制,且不需要高分辨率的制作过程,也不会引入焊点等不连续性结构.仿真的耦合系数和实测数据有较好的一致性.     

微槽——微带定向耦合器

微槽——微带定向耦合器是微带定向耦合器的一种变型。它具有十个倍频程以上的特宽频带和较强的耦合度等特点,制造工艺也不太复杂,是实现宽频带定向耦合器的一种新方案。××厂正在试制的××微波测量仪器新产品中需用频率从1—12,4~(Gc)、耦合度约6~(db)的定向耦合器,组成宽频带微波混频器。结合该项任务,对微槽——微带这种宽频带定向耦合     

平板光波导的非线性耦合

给出两个非线性平板波导耦合成的定向耦合器 ,给出当两波导间的间隙 (耦合区 )为克尔型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式 .给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两种情况的计算实例 ,并对计算结果进行了讨论