分支线耦合器 模拟器

平衡型（平衡）放大器：分支线耦合器最典型的应用。用混合耦合器将输入信号分成两路，分别进入相同的放大器，然后在输出端用另一个混合耦合器合成。即使每个放大器有反射，反射波也会聚集到混合耦合器的隔离端口的终端而被吸收，不会反向进入输入端口。因此，即使单个放大器的匹配不好，整个系统的输入输出VSWR仍然可以很好。

I/Q（同相/正交）调制解调电路：两路90°相位差的输出是处理I（同相）和Q（正交）分量的无线电设备的核心。正交调制器、解调器、镜像抑制混频器、单边带（SSB）电路等都使用分支线耦合器来将信号精确地分成相差90°的两个分量。相位精度直接影响镜像抑制比和EVM。

天线偏振控制：圆偏波天线需要在两个正交的辐射单元间提供等幅度、90°相位差的馈电。分支线耦合器非常适合这种馈电方式，可以通过在相邻的两条贴片天线边送入相位相差90°的信号，产生右旋或左旋的圆偏波。GPS、卫星通信终端的天线广泛使用这种技术。

微波电路印制板安装：分支线耦合器完全由微带线或带状线组成，无需隔离电阻等附加器件。仅在印制板上画出四条组成方形的λ/4线路就可以实现，成本低，易于量产。使用本工具计算出串联和并联分支的特性阻抗和λ/4线路长度，就能快速得到电路板布局的初步设计。

一个常见的大误解是，认为"分支线耦合器可以在很宽的频率范围内使用"。基本形式的分支线耦合器使用四条λ/4线路，因此只有在设计频率处才能正确工作。如果线路长度偏离λ/4，分配平衡、90°相位差和隔离特性都会恶化。一般来说，良好特性的频率范围仅限于中心频率的±10～20%。如果需要超过一个倍频程的超宽带，需要使用多级级联分支线或Lange耦合器等耦合线路型耦合器。本工具针对单级基本形式，因此得到的值是中心频率处的设计值，请特别注意。

其次，认为"实效介电常数 εeff = (εr+1)/2 是准确的值"也是误解。本工具采用的这个式子是微带线的简化近似。实际的 εeff 受线路宽度与基板厚度之比、导体厚度、表面粗糙度等影响，准确值需用Hammerstad-Jensen公式或电磁场仿真（矩量法、有限元法）求得。简化式的误差可达数%到十几%，这会直接导致λg和线路长的误差。而且分支线耦合器中，串联分支（细线）和并联分支（粗线）的线路宽度不同，εeff也会有微妙差异。试制前必须用详细计算或仿真来确定各线路尺寸。

最后，认为"四条线路的交叉接合处（节点）可以作为理想点忽略"也是误解。实际的分支线耦合器中，四条线路交叉的T型、L型接合处会产生寄生反应。如果忽视这种不连续性，用理想线路长设计，会导致中心频率偏移、分配平衡和相位差产生误差。在微波频段，接合处的补偿（线路长微调、角倒角等）是必需的，最终需用全波电磁场仿真来精确优化尺寸。本工具的值应该作为接合处补偿前的出发点使用。