定向耦合器是微波技术中用途广泛的一种微波元件，它可以将微波信号按照一定方向进行功率耦合。我们一般利用耦合出的功率进行功率调节、监测、采样等。它是一个四端口器件，每个端口均阻抗匹配，因此可方便地运用到微波电路或者其子系统之中。首先,本文对定向耦合器的概念、基本技术参数以及发展概况进行介绍。并且对本文描述的定性耦合器的特点和主要工作进行说明。其次，对定向耦合器的相关理论进行介绍和分析。分析平行耦合传输线式定向耦合器最常用的方法为奇偶模法，文中对该方法进行了详细地介绍，无论是单节耦合传输线还是多节耦合传输线都可以分别等效为单节和多节阶梯阻抗滤波器，这样就将四端口网络等效为一个二端口网络。接着将奇模偶模法与微波网络特性结合，对定向耦合器的等效ABCD矩阵与散射矩阵进行了详细地分析。然后对其重要特性、构成耦合器的带线、耦合带线进行了理论介绍，并推导出各个技术参数的计算方法。第三，对单节耦合传输线、多节对称耦合传输线和多节不对称耦合传输线进行分析,并运用奇偶模分析理论和微波网络理论分别对这三种耦合线进行综合。单节耦合线式定向耦合器的分析和综合相对容易。对于多节耦合线的分析，其理论基础为奇偶模法。对称型定向耦合器的综合用正弦多项式来逼近，非对称型定向耦合器主要利用切比雪夫多项式来逼近。这些繁杂的综合方法也可以通过计算机软件来实现。最后，分别利用对称和不对称两种结构实现了满足技术要求的定向耦合器。采用前文中介绍的综合、计算方法，求得定向耦合器中耦合传输线的尺寸，然后使用ADS2009对其进行仿真优化，最后根据仿真优化的结果制作实物，并进行进一步调试、修改。该定向耦合器是工作在L波段，方向性好，精度高。其特点是可以工作在大功率（连续波500W，脉冲功率5kW）环境，工作频率在0.95GHz-2GHz之间，方向性大于等于25dB，耦合度为30dB，且耦合度波动控制在0.5%范围内。使用矢量网络仪对实物进行测试，测试表明在指定工作频段，其性能可以达到上述技术指标。