正因为上述的原因，现在市场上的定向耦合器的隔离度仅仅只有-30dB左右，定向性通常不会超过20dB。本文所介绍的一种新型的改进方案，即是在耦合端添加高阻抗线，使得耦合端不匹配，有一定量的反射。这种反射能量经过微带线传输至隔离端，从而抵消部分隔离端的泄露能量，使得定向性大大提高。在接下来的实验中，可以看到，在指定频点，隔离度可以达到-50dB以下，定向性可以达到-30dB。
1 耦合器模型的理论分析和仿真
微带定向耦合器在ADS中的模型如图1所示。是一个四端口器件，中间是一段耦合线。四个端口分别连接于外部的50Ω端口。从5点到7点是高阻抗线，7端点接地，这个长度是一个变量。连接每个端口（3端口除外）的微带线宽度是2.25mm，长度是14.4mm，3端口连接的微带线宽度是1.4mm，长度是5mm。耦合线的长度是57.7mm，导带宽度是2.1mm，导带间距是O.45mm。本文主要讨论高阻抗线的作用，所以先将高阻抗线长度置于零。PCB板采用PTFE材料，介电常数是2.5，厚度是0.5cm。
首先利用理论分析方法分析该定向耦合器。利用ADS中的line calculation工具，可以得到各个条线的特性阻抗和电长度。连接1，2，4端口的微带线特性阻抗为36.24Ω，电长度为22.6°，连接3端口的微带线特性阻抗是50Ω，电长度为8.2°。耦合线的特性阻抗是37.5Ω，奇模阻抗为33.72Ω，偶模阻抗为41.73Ω，耦合度为-19.48dB，电长度92.4°。理论上说，如果耦合线的长度为90°，耦合的能量最大，耦合端电压最大，这从公式（2）可以看到。在ADS中，对这样一款定向耦合器的仿真结果如图2所示。