定向耦合器是一種三端口或四端口器件，用來監控和信號分離，是一種無源和可逆網絡。微信
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網絡
耦合器理論上是無耗電路，並且各個端口均應是匹配的。以下圖所示一個四端口定向耦合器，信號從端口1輸入後大部分的信號應該從端口2直接輸出，其中一小部分的信號會從端口3耦合出來，端口4一般會接一個匹配負載，若是要將定向耦合器反過來使用，則一、2的屬性及三、4的屬性就對換。
測試
上圖所示，在理想狀況下，當信號功率從端口1輸入時，輸出功率只應出如今端口2和端口3，而端口4是徹底被隔離的，沒有任何功率輸出。但在實際狀況下總有一些功率會泄漏到端口4。設信號輸入端1的功率爲P1，信號傳輸端2的功率爲P2，信號耦合端3的功率爲P3，信號隔離端4的功率爲P4。則定向耦合器的特性指標能夠由耦合度、插入損耗、隔離度和方向性四項指標來表徵，單位默認爲dB。spa
（1） 耦合度.net
描述耦合輸出端口與主路輸入端口的比例關係，一般用分貝表示，dB值越大則耦合端口輸出功率越小。好比上圖爲端口1輸入的功率和被耦合到端口3的功率之比，表示爲：3d
（2）插入損耗
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主路輸出端和主路輸入端的功率比值，包括耦合損耗和導體介質的熱損耗。即端口1到端口2的能量損耗：blog
端口1的輸入功率有一部分是被耦合到端口3的，因此端口1到端口2 的插入損耗是傳輸損耗和耦合損耗之和。當耦合器用於測試測量時，一般選取耦合度比較小，好比20dB或30dB，固然也能夠更小，而做爲功率合成或是信號分配時，則會採用比較大的耦合度，好比3dB、3dB、或是7dB等。
圖片
（3）隔離度get
描述主路輸入端口與耦合支路隔離端口的比例關係。在理想的定向耦合器中，當功率從端口1輸入時，端口4是沒有功率輸出的，而實際上總會有一些功率從4端口泄漏出來，這就是隔離度指標：
P1是端口1的輸入功率，P4是端口4的輸出功率。
（4）方向性
描述耦合輸出端口與耦合支路隔離端口的比例關係。理想狀況下，方向性爲無限大。也就是端口1和端口4之間的隔離關係之比：
描述定向耦合器特性的三個指標間有嚴格的關係，即方向性＝隔離度-耦合度，D=I-C。針對耦合器而言，方向性和隔離度是相對比較難控制的指標。正面是實測的一個示例：
耦合器須要至少三端口的網分來測量，早期還有三端口的網分，如今通常都是兩端口或四端口，不作隔離度校準與作隔離度校準對耦合器的測試結果影響很大，在隔離度校準時會將50歐姆負載接在隔離端口。過去定向耦合器的測量一次使用兩個端口，其它端口接匹配負載。這樣耦合器的隔離度依賴於測試端口間的匹配，可是當某些端口沒法接上負載時，就須要使用三端口或四端口網分，這樣可使用多端口偏差校訂對全部端口的失配進行全校訂。好比說微帶耦合器就須要使用夾具或探針進行測試。
一般平行耦合線定向耦合器由主線和輔線構成，兩條平行微帶的長度爲四分之一波長，以下圖，信號由1口輸入，2口輸出，4口是耦合口，3口是隔離端口。
由於在輔線上耦合輸出的方向與主線上波傳播的方向相反，故這種形式的定向耦合器也稱爲「反向定向耦合器」。當導線1—2中有交變電流i1流過的時候，因爲4—3線和1—2線相互靠近，故4—3線中便耦合有能量，能量既經過電場（以耦合電容表示）又經過磁場（以耦合電感表示）耦合。經過耦合電容Ｃm的耦合，在傳輸線4—3中引發的電流爲ic4和ic3。同時因爲i1的交變磁場的做用，在線4—3上感應有電流iL。根據電磁感應定律，感應電流iL的方向與i1的方向相反，因此能量從1口輸入，則耦合口是4口。而3口則是隔離的。
定向耦合器用途普遍，好比可用於抗干擾和雜散測量。當待測物爲接收機或是手機類產品時，經過定向耦合器的耦合端接上一臺訊號源用以輸入干擾信號，再打開手機，用頻譜分析儀來測量手機的雜散輸出，頻譜分析儀只但願接收來自DUT端的手機信號，而不但願收到訊號源的干擾信號，因此對於耦合器而言，其方向性指標也相當重要。
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不少習慣使用標網的客戶，會用定向耦合器進行駐波測試。直接測試S12或S21，定向耦合器端接短路片進行歸一化校準。以下圖：源信號通過同軸電纜及同軸波導轉換進入定向耦合器中，通過測試端口校準（短路或開路）或待測件（下圖爲喇叭天線）後，反射信號經過定向耦合器輔線及檢波器回到儀表。
（圖片來自《天線測量實用手冊第二版》，如侵刪）
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