7 7 電磁波實驗：實驗七

電磁波實驗：實驗七

方向耦合器與Ｔ型導波管

教授：瞿大雄

日期： 107/5/8,11

7

實驗目的



使用網路分析儀量測三埠及四埠元件之Ｓ 參數

 以獲得方向耦合器之耦合係數、指向性等特 性。

 以獲得不同Ｔ型導波管之散射參數。

散射參數



 ⁿ _{ij j}

i S a

b

1

n i 1,2,3,,

n na S a

S a

S

b₁  _{11 1}  _{12 2}  ₁

n na S a

S a

S

b₂  _{21 1}  _{22 2}  ₂



n nn n

n

n S a S a S a

b  _{1 1}  _{2 2} 

    ^b  ^{S a}



















nn n

n

n n

S S

S

S S

S

S S

S S









2 1

2 22

21

1 12

11

 n-埠元件

散射參數

 散射參數：

 使用矩陣表示反射係數與穿透係數。

 Ｎ埠元件可以使用Ｎ×Ｎ矩陣清楚描述。

 Reciprocal元件：散射參數為對稱矩陣（對稱性）。

 Lossless元件：散射參數為unitary矩陣。

 若改變Port的平面位置，會使散射參數多乘上一個位移因 子（相位移）。

   

     

S S

t

t



 : *

matrix unitary

: matrix symmetric

方向耦合器

信號從 Port 1 輸入

大部份能量輸出至 Port 2 少部份信號耦合至 Port 3 完全無信號輸出至 Port 4

1

31 3

Coupling 10 log P 20 log (dB)

C S

P 耦合係數：

3 31

4 41

Directivity 10 log P 20 log S (dB) D

P S

指向性：

1

41 4

Isolation 10 log P 20 log (dB)

I S

P 隔離度：

方向耦合器

1 2

3

4

Port 4在內部已經有Termination

方向耦合器

1 2

3

4

方向耦合器

2

1

3 4

Agilent 11692D Dual-directional coupler

方向耦合器

 耦合係數

輔助輸出功率和主要輸入功率的比值

Aout Input

P C 10log P

方向耦合器

 指向性

正向裝置輔助輸出端功率與逆向裝置輔助輸出端功 率的比值

out A

Aout

P D 10log P

 

實驗操作

 校準網路分析儀

 量測待測元件

 （方向耦合器：內附的＆中等的＆高級的）

 使用 Display → DATA / MEM 功能

Ｔ形管

12 13

21 23

31 32

0

0

0

S S

S S

S S

 

 

 

 

 

電場平面Ｔ形管























0 0

0

13 13

13 12

13 12

S S

S S

S S

S

由port 3輸入，port 1與port 2可得到大小相等、相位 差180度之輸出。

電場平面Ｔ形管

Ansoft HFSS v.10

磁場平面Ｔ形管



















0 0

0

13 13

13 12

13 12

S S

S S

S S

S

由port 3輸入，port 1與port 2可得到大小與相位皆相 等之輸出。

磁場平面Ｔ形管

Ansoft HFSS v.10

判斷Ｔ形管

E H

神奇Ｔ形管（ Magic Tee）



















 

0 0

0 0

0 0

0 0

14 14

13 13

14 13

14 13

S S

S S

S S

S S

S