题目：宽带短毫米波波导定向耦合器的研究与制作

定向耦合器可以看作是一种具有方向性的功率分配器,由于具有插入损耗小、频带宽、能承受较大的输入功率、可根据需要扩展量程、使用方便灵活、成本低等优点, 而广泛应用于微波传输系统中。随着毫米波、亚毫米波技术的发展，准光学测试系统对定向耦合器性能的要求越来越高。本论文所研制的中心频率为62GHz、90GHz、150GHz、183GHz波导定向耦合器，将用于毫米波亚毫米波测试系统中。论文首先采用小孔耦合理论对波导定向耦合器进行了深入的理论分析，并利用等效原理导出了槽耦合波导定向耦合器的S参数和工作原理，为以后波导耦合器的研究工作提供了理论基础。其次，论文从工程应用角度出发，提出了一种适合于高性能短毫米波段波导定向耦合器的设计方法，该方法设计的定向耦合器采用一种新型耦合结构——“对称双边矩形槽”耦合。一方面，采用HFSS、CST软件仿真法设计波导定向耦合器的尺寸参数，分析耦合器的耦合度、隔离度、驻波比等性能指标，并总结出一系列适用于波导定向耦合器的设计规律；另一方面，将耦合器的测试结果与数值计算结果相比较，并进行灵敏度分析，最终设计出满足指标要求的四个频段的波导定向耦合器。此外，本文还设计了一系列满足指标要求的窄边耦合波导定向耦合器。第三，工作于短毫米波段的波导定向耦合器，耦合槽的尺寸太小，常规的机械加工法难以保证其尺寸精度，本论文采用金属腐蚀法加工耦合片。本文已加工了中心频率在62GHz、90GHz、150GHz、183GHz四个频段的宽边耦合波导定向耦合器，测试结果与预期指标相吻合，均已成功应用在准光学测试系统中。