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1、.北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题 目 环形定向耦合器的仿真设计 学 号 学生姓名 专业名称 通信与信息工程 所在系（院） 通信工程 指导教师 2012年 5 月 27 日.北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）任务书姓名学号专业通信工程系（院）通信与信息工程设计（论文）题目环形定向耦合器的仿真设计题目分类 工程设计； 工程技术研究； 软件工程（如CAI课题等）； 专题研究；艺术设计； 其他 题目来源 自然科学基金与部、省、市级以上科研课题； 企、事业单位委托课题； 院级课题； 自拟课题 其他 指导教师（指导教师组组长及成员姓名）职 称工作单位备注郭琳副教授通信与信息工程系指导老师宗保平高
2、级实验师通信与信息工程系组员姬罗栓副教授通信与信息工程系组员高海娟助教通信与信息工程系组员毕业设计(论文)的内容和要求：注意：选题尽量与实际应用需求相结合。要求写明本设计（论文）所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤和技术指标。定向耦合器是一种四端口器件，且各个端口均是匹配的。它是在微波与雷达馈线技术中广泛应用的元件之一。环形定向耦合器的各项指标包括耦合度、隔离度、方向性、输入驻波比、频带宽度等。熟悉微波微带线、微波网络、微波元器件等基础内容，结合微波网络散射矩阵的计算，利用仿真软件Ansoft HFSS设计环形混合电桥，进而很好
3、的理解和掌握微波集成传输线的传输特性、微波元器件的端口特性、耦合器的参数等相关内容。利用仿真软件设计指标如下：1 输入端口的特性阻抗50欧姆 ；2 输出端口的特性阻抗50欧姆；3 中心频率f=0.9GHz;4 频带0.8GHz1.0 GHz；5 散射参数 两个输出端口3dB。应完成的工作和提交材料要求（课题完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求）： 开题报告：3000字左右； 论文的中文摘要：200-300字，包含关键词，并译成英文。英文摘要以250个左右实词为宜； 毕业设计论文：正文不少于15000字，论文应由摘要、目录、前言、正文、结论、参考文献、致谢和附录等几部分组成，要求项目齐
4、全，概念清楚、语言流畅、文字精炼、内容正确、条理分明、结构严谨，标点符号清楚、准确；对方案的分析与论证，要观点鲜明、结论正确； 尽量结合课题，翻译1500汉字以上的有关技术资料或专业文献； 参考文献中，主要的文献应达到10篇以上，其中外文文献在2篇以上。主要参考文献（参考文献不少于4篇，参考文献目录按GB/T77142005的要求填写）：1 王新稳，李萍.微波技术与天线M.北京:电子工业出版社，2005：350.2 廖承恩.微波技术基础M.西安:西安电子科技大学出版社，1995：100330.3 吴万春，梁昌洪.微波网络及其应用M.北京:国防工业出版社，1980：50150.4 吴明英，毛秀华
5、.微波技术M.西安:西北电讯工程学院出版社，1979：240.毕业设计（论文）进度计划（从正式启动时间开始，以周为单位填写）：第 1周-第 2周 课题调研、查资料、撰写开题报告第 3周 根据查询的资料确定总体设计思路，完成开题报告并上交.第 4周-第 7周 毕业设计单元部分研究,并设计出整体框架第 8周 完成论文中期检查报告第 9周-第15周 资料整理，撰写毕业论文；上交毕业设计论文，指导教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改毕业设计论文，准备答辩。第16周 进行毕设答辩。指导教师签字： 日期： 年 月 日学单位意见审核人签字：系（院）（盖章）年 月 日学院意见审核
6、专家签字：年 月 日备注1、由指导教师撰写，可根据长度加页，一式三份，教务处、系（院）各留存一份，发给学生一份，任务完成后附在论文内；2、凡审核不通过的任务书，请重新申报。北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），题目耦合线定向耦合器的仿真实现是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 日期： 毕业设计（论文）使
7、用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；学校可允许论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容。本人签名： 日期： 指导教师签名： 日期： .题目 环形定向耦合器的仿真设计 摘要定向耦合器可以有很多种实现方式，同轴线、矩形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成定向耦合器，本文利用了带状线来实现定向耦合器。定向耦合器是一种四端口器件，且各个端口均是匹配的。它是在微波与雷达馈线技术中广泛应用的元件之一
8、。环形定向耦合器的各项指标包括耦合度、隔离度、方向性、输入驻波比、频带宽度等。本文主要实现的是一个中心频率为0.9GHz的带状线定向耦合器，其频率带宽为0.8GHz1.0 GHz，耦合度为3dB，结合微波网络散射矩阵的计算，根据所给定的仿真软件设计指标，以及题目要求，确定耦合器的类型、结构，利用HFSS仿真软件来设计出带状线定向耦合器的电路模型，并根据定向耦合器的S参数进行仿真，并达到预期的设计要求。关键词 带状线 定向耦合器 HFSS S参数.Title Simulation design of annular directional couplerAbstractDirectional c
9、oupler can have many ways, coaxial, rectangular, circular waveguide, strip line and micro strip line can form a directional coupler, the strip line to realize directional coupler.Directional coupler is a four port devices, and each port are matching. It is in the microwave and radar technology is wi
10、dely applied in one element. Annular directional coupler indicators including coupling, isolation, direction, the input in Bobbi, band width.This paper is mainly to achieve a center frequency of 0.9GHz strip line directional coupler, the frequency bandwidth of 0.8GHz1.0GHz, coupling degree 3dB, comb
11、ined with microwave network calculation of scattering matrix, according to the given simulation software design index, and the subject requirements, determine the coupling device type, structure, using HFSS simulation software to design a strip line directional coupler circuit model, and according t
12、o the directional coupler S simulation parameters, and to achieve the desired design requirements.Keywords Strip line Directional coupler HFSS The S parameter.目录1.前言12.微波基础理论22.1微波及其特点22.2微波集成传输线32.2.1微带线和带状线42.2.2带状线的概述42.3微波网络传输散射矩阵43.微波四端口元器件83.1多端口微波器件简述83.2无耗可逆四端口网络的基本性质93.3定向耦合器基本概念93.3.1定向耦合器
13、的简单机理103.3.2对称理想定向耦合器的散射矩阵113.4定向耦合器的主要技术指标123.4.1耦合度C133.4.2隔离度I133.4.3带宽的各种定义143.5180混合电桥154.Ansoft HFSS仿真软件的原理及应用164.1HFSS发展历程164.2HFSS仿真原理164.3Ansoft HFSS仿真软件的应用和特点174.3.1Ansoft HFSS仿真软件的应用174.3.2Ansoft HFSS的优越性174.3.3Ansoft HFSS仿真微波器件的一般步骤184.4HFSS设计流程185.利用Ansoft HFSS 设计环形定向耦合器195.1设计要求195.2仿真过程与测试结果196.结论27致谢28参考文献29附录30.1. 前言本人的论文题目是环形定向耦合器的仿真设计。定向耦合器是一种通用的微波、毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。主要技术指标有方向性、驻波比、耦合度、插入损耗。随着航空和航天技术的发展，要求微波电路和系统做到小型化、轻量化和性能可靠，于是出现了带状线和微带线。随后由于微波电路与系统的需要又相继出现了鳍线、槽线、共面波导和共面带状线等微波集成
