定向耦合器是一种为测量目的采样少量微波功率的设备。功率测量包括入射功率，反射功率，VSWR值等。

定向耦合器是一个4端口波导结，由一个主主波导和一个辅助副波导组成。下图显示了定向耦合器的图像。

定向耦合器用于耦合微波功率，该功率可以是单向或双向的。

定向耦合器的特性

理想的定向耦合器的特性如下。

• 所有终端都与端口匹配。

• 当电源从端口1传输到端口2时，一部分功率耦合到端口4，但没有耦合到端口3。

• 由于它也是双向耦合器，因此当功率从端口2传输到端口1时，电源的一部分会耦合到端口3而不是端口4。

• 如果电源通过端口3入射，则其一部分耦合到端口2，但不耦合到端口1。

• 如果电源通过端口4入射，则其一部分将耦合到端口1，但不会耦合到端口2。

• 端口1和3以及端口2和端口4都是解耦的。

理想情况下，端口3的输出应为零。但是，实际上，在端口3上观察到少量的功率，称为反向功率。下图显示了定向耦合器中的功率流。

哪里

• $ P_i $ =端口1的事件电源

• $ P_r $ =端口2的接收功率

• $ P_f $ =端口4的正向耦合功率

• $ P_b $ =端口3的回功率

以下是用于定义定向耦合器性能的参数。

耦合因子(C)

定向耦合器的耦合系数是入射功率与正向功率之比，以dB为单位。

$$ C = 10 \：log_ {10} \ frac {P_i} {P_f} dB $$

方向性(D)

定向耦合器的方向性是正向功率与反向功率之比，以dB为单位。

$$ D = 10 \：log_ {10} \ frac {P_f} {P_b} dB $$

隔离

它定义了定向耦合器的定向特性。它是入射功率与反向功率之比，以dB为单位。

$$ I = 10 \：log_ {10} \ frac {P_i} {P_b} dB $$

隔离度(dB)=耦合因子+方向性

两孔定向耦合器

这是一种定向耦合器，具有相同的主波导和辅助波导，但是在它们之间有两个小孔。这些孔之间的距离为{\ lambda_g} / {4} $，其中λg为波导波长。下图显示了两孔定向耦合器的图像。

设计两孔定向耦合器以满足定向耦合器的理想需求，即避免反向功率。在端口1和端口2之间传输时，一些功率会通过孔1和2逸出。

功率的大小取决于孔的尺寸。两个孔处的该泄漏功率与孔2处的相位同相，从而增加了正向功率P _f的功率。但是，它在孔1处异相，从而相互抵消并防止了产生反向功率。

因此，定向耦合器的方向性提高。

波导接头

由于波导系统不能总是始终以单件形式构建，因此有时需要连接不同的波导。必须仔细进行此连接，以防止出现以下问题：-反射效果，产生驻波以及增加衰减等。

波导接头除了避免不规则性外，还应通过不影响E和H场方向图的方式加以注意。波导接头的类型很多，例如螺栓法兰，法兰接头，扼流圈接头等。