現代電子對抗系統、測量儀器系統的發展，使得微波系統覆蓋了越來越寬的頻帶；隨著人們對便攜化，集成化的不斷追求，作為微波系統中廣泛使用的定向耦合器，人們對其帶寬和體積提出了更高的要求。眾所周知，多節寬邊耦合帶狀線定向耦合器和Lange耦合器可以達到寬頻帶、高性能。然而單節寬邊耦合帶狀線耦合器的帶寬一般只有一個倍頻程左右，而Lange耦合器中有些互聯必須使用金絲鍵合實現跳線或采用其它復雜工藝實現跨接互聯。本文設計均用LTCC （Low Temperature Cofired Ceramic）疊層技術實現，LTCC作為提高射頻電路集成度的模塊技術成為了當前的研究熱點和重點。本文從基礎理論出發，實現了三款寬頻帶LTCC微波3dB定向耦合器，其顯著優點是性能優、體積小、可靠性高、電性能一致性好、成本低且適于大批量生產。所設計三款寬頻帶LTCC微波3dB定向耦合器的工作頻率分別為：200MHz～600MHz、1.7GHz～2.0GHz、2GHz～6GHz。其中200MHz～600MHz、1.7GHz～2.0GHz采用單節寬邊耦合帶狀線結構，2GHz-6GHz耦合器是Lange結構結合LTCC工藝，實現Lange橋中電路的跨接互聯，最終實現了微型、寬頻帶、高性能定向耦合器。對200MHz-600MHz、1.7GHz～2.0GHz兩款定向耦合器進行了加工和測試，結果如下：200MHz～600MHz定向耦合器，體積17mm×12mm×1.8mm，實測插損0.4dB，駐波1.25，隔離20dB，幅度平衡0.3dB，相位平衡90±3°，平均功率容量80W。1.7GHz～2.0GHz定向耦合器，體積6.35mmx5.08mmx 1.36mm，實測插損0.4dB，駐波1.28，隔離18dB，幅度平衡0.35dB，相位平衡90±3°，平均功率容量35W。2GHz～6GHz Lange定向耦合器，體積7.0mm×2.2.2×1.4mm，軟件仿真是插損0.3dB，駐波1.28，隔離18dB，幅度平衡1dB，相位平衡90±3°。設計結果與測試結果吻合良好。本文工作是國家自然科學基金項目（基金號：60671038）“基于封裝的數字波束形成射頻系統基礎研究”的一部分。