10.5　定向耦合器测量

定向耦合器实际上是一个四端口器件，其关键指标有插入损耗、耦合度、隔离度、方向性。如果将其中的一个耦合口用匹配负载封住，则构成一个三端口器件，是一个单向的定向耦合器。用矢量网络分析仪测量多端口器件时，通常是将被测器件中参与测量的两个端口接入矢量网络分析仪，而将其余的端口接上匹配负载。

图10-10给出了单向定向耦合器的测量框图。定向耦合器的“1”为输入端，“2”为输出端，“3”为耦合端。还有一个端口4在图中未标出，是隔离端，该端口被匹配负载封死。

需要注意的是，在图10-10-(c)中，信号从2口注入，则3口相对于2口是隔离端口。

测量的具体步骤如下：

图10-10　单向定向耦合器测量框图

(a)插入损耗测量框图；(b)耦合度测量框图；(c)隔离度测量框图

(1)设置矢量网络分析仪的起始频率、结束频率、输出功率；

(2)进行双端口校准；

(3)按图10-10a连接被测耦合器；

(4)选择S21参数进行测量，可以得到插入损耗L；

(5)按图10-10b连接被测耦合器；

(6)选择S21参数进行测量，可以得到耦合度C；

(7)按图10-10c连接被测耦合器；

(8)选择S21参数进行测量，可以得到隔离度I；

(9)计算出方向性D=I-C。

图10-11给出了一个耦合度为10 dB同轴定向耦合器的测量结果，频率测量范围从3600 MHz到4200 MHz。

从图10-11中可以看出，在频率3600 MHz到4200 MHz之间，插入损耗变化范围为0.5到0.54 dB，耦合度变化范围为9.83到10.05 dB，隔离度变化范围为29.78～31.59 dB，方向性变化范围为19.79～21.69 dB。

图10-11　定向耦合器器传输参数测量结果

(a)插入损耗；(b)耦合度；(c)隔离度；(d)方向性