?1 引言
　　雷達單脈沖測角系統中的和差網絡是形成和差波束的關鍵部件。常見微帶形式的和差網絡有帶狀線、矩形同軸線及多層微帶形式等。而單層微帶形式實現的和差網絡則在結構和加工制造及集成等方面具有優勢。微帶形式的和差網絡可以用1.5混合環、混合環，混合環由于和口和差口被3dB輸出口分開而不便于平面布線。本文提出的微帶三分支定向耦合器加改進后的90度schiffman移相器實現單層微帶和差網絡。
　　2 三分支定向耦合器的優化設計
　　常見的分支線定向耦合器由兩根平行傳輸線組成，通過分支線實現耦合，分支線的長度為中心工作頻率導波長的四分之一。通常兩分支耦合器的帶寬較窄影響其使用，超過三分支的耦合器由于阻抗懸殊太大而不易實現，常見三分支定向耦合器如圖1所示。3dB耦合時通常分支線G的阻抗較大，線寬較窄，不易實現。本文為了實現更好帶內特性及降低分支線G的阻抗值，將該分支線耦合器改進為圖2。各節的長度均取工作中心頻率導波長的四分之一。此時G值減小，且工作帶寬內耦合器特性有明顯改善。
　　
　　圖1 三分支定向耦合器
　　
　　圖2 改進后的三分支定向耦合器
　　分支電橋有兩結構對稱面，我們選擇輸入口與隔離口之間的對稱面進行奇偶模分析。奇模時，對稱面為電壁，被對稱面分開的傳輸線處等效為短路。相反偶模時等效為開路。利用A矩陣進行級聯計算，再轉化為S參數，得到奇偶模時的反射系數（）和傳輸系數（）。則最終電橋的S參數為：
　　?（1）
　　改進后的三分支耦合器需要確定的參數有：G，K，H，H1等各段的阻抗值，本文采用粒子群優化算法［3，4］優化這四個參數。目標函數是要求帶內端口反射系數及直通與耦合臂輸出差別最小。工作相對帶寬取40％，輸入輸出為50歐姆。最終優化的各段特性阻抗為：G=75.08歐姆，K=27.13歐姆，H=23.25歐姆，H1=40.68歐姆。帶內反射系數小于-25dB，耦合臂與直通臂帶內差不超過0.63dB。