1. 研究目的与意义
随着微波应用范围的日益扩大，定向耦合器已成为许多微波系统和设备中的一个重要部件，因而，国内外有关定向耦合器的研究很多。定向耦合器是一种微波元件，一般为一个四端口网络，可以用无源或有源器件实现功能，在功率合成与分配等应用中使用。定向耦合器可以实现任意比例功率分配。定向耦合器的实现结构有很多，如耦合传输线、lange耦合器、螺旋线耦合器、基于变压器耦合实现的耦合器、利用有源元件实现的耦合器等。
当使用微带线这样的平面准tem传输线实现耦合结构，在传输线之间得到强耦合是困难的，因为需要实现很小的间距。而强耦合器，特别是3 db耦合器，在均衡混频、放大器等许多实际电路中被使用。而分支线耦合器是一种适合于得到强耦合的定向耦合结构。其基本工作原理可以使用奇偶模方法方便的分析。由于应用需求的推动，近年来有多种从基本分支线结构演变出来的定向耦合结构被提出，如多枝节分支线耦合器、端口并联枝节以扩展工作带宽的分支线耦合器、可以多频段工作的分支线耦合器等。
hfss是一种利用有限元方法对于高频电路与器件进行电磁场分析的商用软件。使用hfss软件进行仿真，hfss能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性，得到s参数、传播特性、高功率击穿特性，优化部件的性能指标，并进行容差分析，帮助工程师们快速完成设计并把握各类器件的电磁特性，包括:波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/合成器，铁氧体环行器和隔离器、腔体等。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
（1）分析耦合器的器件工作原理，掌握奇偶模分析法；
（2）在hfss软件中进行电磁结构建模，仿真田间设置以及分析结果后处理方法；
3. 研究的方法与步骤
（1）阅读文献，理解相关基本理论，如传输线理论，散射参数；熟悉仿真软件，学习电磁结构的建模、仿真条件的设置知识。
（2）研究基本的微带线模型，在仿真软件中建立微带线进行仿真分析，掌握仿真流程，验证传输线理论。
（3）根据奇偶模理论对分支线定向耦合器进行分析推导，理解器件工作原理。
4. 参考文献
[1] 廖承恩.微波技术基础.西安电子科技大学出版社
[2] 丁君.工程电磁场与电磁波. 高等教育出版社
[3] 王新稳，李萍.微波技术与天线[m].电子工业出版社
5. 计划与进度安排
1. 2022年2日20-2022年3月20日阅读有关文献，初步理解分支线定向耦合器的工作原理；熟悉hfss软件，掌握仿真方法；完成开题报告。
2. 2022年月21日-2022年3月31日对于基本的微带线进行仿真，验证和理解有关微带线的设计数据与公式。
3. 2022年4月1日-2022年4月10日学习利用奇偶模理论对于分支线定向耦合器进行分析，掌握描述分支线耦合器特性方程的推导过程。
