4端口耦合器介绍

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这个例子展示了如何设计和分析4端口耦合器。

4端口耦合器有直通端口、耦合端口和隔离端口。对于等分流耦合器，功率在直通端口和耦合端口之间均匀分流，理想耦合系数为3db。没有电源耦合到隔离端口。在本例中，您将设计和分析一个分支线耦合器和牵引线耦合器。

支路耦合器的设计与分析

分支线耦合器是一个3db耦合器，在通过和耦合臂之间平均分配功率。它也被称为正交混合，因为90度相位差的输出从通过和耦合器臂。所有端口匹配，功率输入端口1平均分配到端口2和端口4，输出之间有90度相移。端口3(隔离端口)没有电源耦合。

使用对象couplerBranchline创建一个Branchline耦合器并将其可视化。

耦合器= couplerBranchline;图;显示(耦合器);

图中包含一个轴对象。标题couplerBranchline元素的轴对象包含8个类型为patch, surface的对象。这些物体代表PEC, feed, Teflon。

的高度属性控制RF PCB Catalog元件的基板厚度。改变Height属性可以改变基底厚度。

改变高度特性的分支线耦合器0.508毫米。使用设计功能设计了3ghz的分支线耦合器并实现了可视化。

耦合器。高度= 0.508e-3; coupler = design(coupler,3e9); figure; show(coupler);

图中包含一个轴对象。标题couplerBranchline元素的轴对象包含8个类型为patch, surface的对象。这些物体代表PEC, feed, Teflon。

使用sparameters函数来计算s参数，并使用rfplot函数。

晶石= sparameters(耦合器,linspace (1 e9 5 e9 31));图;rfplot(石膏);

$图中包含一个轴对象。axis对象包含16个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {21}), dB (S_ {31}), dB (S_ {41}), dB (S_ {12}), dB (S_ {22}), dB (S_ {32}), dB (S_ {42}), dB (S_ {13}), dB (S_ {23}), dB (S_ {33}), dB (S_ {43}), dB (S_ {14}), dB (S_ {24}), dB (S_ {34}), dB (S_{44})。$

由于结果中有16条曲线，让我们从三个不同的部分来分析结果。

标出所有港口的返回损失值

图;rfplot(晶石,1,1);持有在；rfplot (spar 2 2);持有在；rfplot(石膏、3、3);持有在；rfplot(石膏、4、4);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含4个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {22}), dB (S_ {33}), dB (S_{44})。$

结果表明，所有端口在3 GHz时匹配良好，S11、S22、S33和S44的值接近-30 dB。

当输入应用于端口1时绘制s -参数

通过分析S21, S31, S41的值来了解当输入应用到端口1时支线耦合器的行为。

图;rfplot (spar 2 1);持有在；rfplot (spar 3 1);持有在；rfplot (spar 4 1);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {21}), dB (S_ {31}), dB (S_{41})。$

结果表明，端口2和端口4的功率平均分配。端口3被隔离。

绘制S21和S41的相位图，以了解输出端口之间的相位差异。

人物,rfplot (spar 2 1,“角”）;持有在rfplot (spar 4 1,“角”）;持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。这些物体表示角(S_{21})，角(S_{41})。$

结果表明，在设计频率下，输出端口之间的相位差接近90度。因此，当输入应用到端口1时，端口2和端口4的输出相位相差90度。

当输入应用于端口3时绘制s -参数

通过分析S13, S23, S43的值，了解当端口3输入时分支线耦合器的行为。

图;rfplot(石膏、2、3);持有在；rfplot (spar 4 3);持有在；rfplot(晶石,1,3);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {23}), dB (S_ {43}), dB (S_{13})。$

结果表明，端口2和端口4的功率相等。端口1被隔离。

绘制S23和S43的相位图，以了解输出端口之间的相位差异。

人物,rfplot(晶石,2、3、“角”）;持有在rfplot (spar 4 3,“角”）;持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。这些物体表示角(S_{23})，角(S_{43})。$

结果表明，在设计频率为3 GHz时，输出端口之间的相位差接近90度。因此，当输入应用到端口3时，端口2和端口4的输出相位相差90度。

使用当前的方法可视化分支线耦合器上的电流分布

图;当前(耦合器3 e9);

图中包含一个轴对象。标题为Current distribution的axes对象包含4个patch类型的对象。

车钩的设计与分析

Ratrace耦合器是一种并耦合器和也被称为180度环混合作为输出端口展览180度的相移。参照如下所示的180度混合,一个信号应用于港口3将均匀地分成两个同步组件端口2和4。端口1被隔离。如果输入应用在端口1，信号被相等地分成两个分量，在端口2和端口4有180度的相位差。端口3被隔离。当作为合成器工作时，当输入信号应用于端口2和端口4时，输入之和出现在端口3，差值出现在端口1。因此端口3和端口1分别被称为和端口和差端口。

使用couplerRatrace对象创建一个Ratrace耦合器并将其可视化。

耦合器= couplerRatrace;图;显示(耦合器);

图中包含一个轴对象。带有标题couplerRatrace元素的轴对象包含8个类型为patch, surface的对象。这些物体代表PEC, feed, Teflon。

改变牵引力耦合器的高度属性。使用设计功能来设计3ghz的tracrace耦合器并对其进行可视化。

耦合器。高度= 0.762e-3; coupler = design(coupler,3e9); figure; show(coupler);

图中包含一个轴对象。带有标题couplerRatrace元素的轴对象包含8个类型为patch, surface的对象。这些物体代表PEC, feed, Teflon。

使用sparameters函数来计算牵引器的s -参数，并使用rfplot函数。

晶石= sparameters(耦合器,linspace (1 e9 5 e9 31));图;rfplot(石膏);

由于结果中有16条曲线，让我们从三个不同的部分来分析结果。

标出所有港口的返回损失值

图;rfplot(晶石,1,1);持有在；rfplot (spar 2 2);持有在；rfplot(石膏、3、3);持有在；rfplot(石膏、4、4);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含4个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {11}), dB (S_ {22}), dB (S_ {33}), dB (S_{44})。$

结果表明，所有端口在3 GHz时匹配良好，S11、S22、S33和S44的值均大于-30 dB。

当输入应用于端口1时绘制s -参数

通过分析S21, S31, S41的值，了解端口1输入时的Ratrace耦合器的行为。

图;rfplot (spar 2 1);持有在；rfplot (spar 3 1);持有在；rfplot (spar 4 1);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {21}), dB (S_ {31}), dB (S_{41})。$

结果表明，端口2和端口4的功率平均分配。当输入应用到端口1时，端口3被隔离。

绘制S21和S41的相位图，了解输出端口的相位差。

人物,rfplot (spar 2 1,“角”）;持有在rfplot (spar 4 1,“角”）;持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。这些物体表示角(S_{21})，角(S_{41})。$

结果表明，在设计频率下，输出端口之间的相位差接近180度。因此，当输入应用于端口1时，端口2和端口4的输出相位相差180度。

当输入应用于端口3时绘制s -参数

分析S23, S43, S13的值，以了解当输入应用到端口3时Ratrace耦合器的行为。

图;rfplot(石膏、2、3);持有在；rfplot (spar 4 3);持有在；rfplot(晶石,1,3);持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。这些对象代表dB (S_ {23}), dB (S_ {43}), dB (S_{13})。$

结果表明，端口2和端口4的功率平均分配。当输入应用到端口3时，端口1被隔离。

绘制S23和S43的相位图，以了解输出端口之间的相位差。

人物,rfplot(晶石,2、3、“角”）;持有在rfplot (spar 4 3,“角”）;持有从；

$图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。这些物体表示角(S_{23})，角(S_{43})。$

结果表明，在设计频率为3 GHz时，输出端口之间的相位差接近0度。因此，当输入应用于端口3时，端口2和端口4的输出是相的。

使用当前的方法可视化的电流分布在牵引力耦合器

图;当前(耦合器3 e9);

图中包含一个轴对象。标题为Current distribution的axes对象包含4个patch类型的对象。

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