Directional coupler adalah komponen gelombang microwave/milimeter standar dalam pengukuran gelombang mikro dan sistem gelombang mikro lainnya. Mereka dapat digunakan untuk isolasi sinyal, pemisahan, dan pencampuran, seperti pemantauan daya, stabilisasi daya output sumber, isolasi sumber sinyal, transmisi dan uji penyisihan frekuensi refleksi, dll. Ini adalah pembagi daya gelombang mikro terarah, dan merupakan komponen yang sangat diperlukan dalam reflektometer frekuensi swept-swept modern. Biasanya, ada beberapa jenis, seperti pandu gelombang, garis koaksial, stripline, dan microstrip.
Gambar 1 adalah diagram skematis dari struktur. Ini terutama mencakup dua bagian, garis utama dan jalur tambahan, yang digabungkan satu sama lain melalui berbagai bentuk lubang kecil, celah, dan celah. Oleh karena itu, bagian dari input daya dari “1 ″ pada ujung arus utama akan digabungkan ke garis sekunder. Karena gangguan atau superposisi gelombang, daya hanya akan ditransmisikan di sepanjang arah garis-satu sekunder (disebut "maju"), dan yang lainnya hampir tidak ada transmisi daya dalam satu urutan (disebut "terbalik"))
Gambar 2 adalah coupler lintas arah, salah satu port di coupler terhubung ke beban pencocokan bawaan.
Penerapan Directional Coupler
1, untuk sistem sintesis daya
Coupler directional 3DB (umumnya dikenal sebagai jembatan 3DB) biasanya digunakan dalam sistem sintesis frekuensi multi-pembawa, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Jenis sirkuit ini umum di sistem terdistribusi dalam ruangan. Setelah sinyal F1 dan F2 dari dua amplifier daya melewati coupler directional 3DB, output dari masing -masing saluran berisi dua komponen frekuensi F1 dan F2, dan 3DB mengurangi amplitudo masing -masing komponen frekuensi. Jika salah satu terminal output terhubung ke beban penyerap, output lainnya dapat digunakan sebagai sumber daya dari sistem pengukuran intermodulasi pasif. Jika Anda perlu meningkatkan isolasi lebih lanjut, Anda dapat menambahkan beberapa komponen seperti filter dan isolator. Isolasi jembatan 3DB yang dirancang dengan baik dapat lebih dari 33dB.
Directional coupler digunakan dalam sistem penggabungan daya satu.
Area jurang arah sebagai aplikasi lain dari penggabungan daya ditunjukkan pada Gambar (a) di bawah ini. Di sirkuit ini, directivity dari arah arah telah diterapkan secara cerdik. Dengan asumsi bahwa derajat kopling dari dua skrup adalah 10dB dan directivity keduanya 25dB, isolasi antara ujung F1 dan F2 adalah 45dB. Jika input F1 dan F2 keduanya 0DBM, output gabungan keduanya -10dBm. Dibandingkan dengan coupler Wilkinson pada gambar (b) di bawah ini (nilai isolasi khasnya adalah 20dB), sinyal input yang sama dari ODBM, setelah sintesis, ada -3dBM (tanpa mempertimbangkan kehilangan penyisipan). Dibandingkan dengan kondisi antar sampel, kami meningkatkan sinyal input pada gambar (a) dengan 7dB sehingga outputnya konsisten dengan gambar (b). Pada saat ini, isolasi antara F1 dan F2 pada gambar (a) “berkurang” “adalah 38 dB. Hasil perbandingan terakhir adalah bahwa metode sintesis daya Directional Coupler adalah 18dB lebih tinggi dari Wilkinson Coupler. Skema ini cocok untuk pengukuran intermodulasi sepuluh amplifier.
Directional coupler digunakan dalam sistem penggabungan daya 2
2, digunakan untuk pengukuran anti-interferensi penerima atau pengukuran palsu
Dalam sistem uji dan pengukuran RF, sirkuit yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini sering dapat dilihat. Misalkan DUT (perangkat atau peralatan yang diuji) adalah penerima. Dalam hal ini, sinyal interferensi saluran yang berdekatan dapat disuntikkan ke penerima melalui ujung kopling dari coupler arah. Kemudian tester terintegrasi yang terhubung ke mereka melalui coupler directional dapat menguji resistensi penerima - seribu kinerja gangguan. Jika DUT adalah telepon seluler, pemancar ponsel dapat dihidupkan oleh penguji komprehensif yang terhubung ke ujung kopling dari coupler arah. Kemudian penganalisa spektrum dapat digunakan untuk mengukur output palsu dari ponsel adegan. Tentu saja, beberapa sirkuit filter harus ditambahkan sebelum penganalisa spektrum. Karena contoh ini hanya membahas penerapan arah arah, sirkuit filter dihilangkan.
Directional coupler digunakan untuk pengukuran anti-interferensi penerima atau tinggi palsu telepon seluler.
Dalam sirkuit uji ini, directivity coupler directional sangat penting. Analisis spektrum yang terhubung ke ujung melalui hanya ingin menerima sinyal dari DUT dan tidak ingin menerima kata sandi dari ujung kopling.
3, untuk pengambilan sampel dan pemantauan sinyal
Pengukuran dan pemantauan online pemancar dapat menjadi salah satu aplikasi arah directional yang paling banyak digunakan. Gambar berikut adalah aplikasi khas dari arah arah untuk pengukuran stasiun pangkalan seluler. Misalkan daya output pemancar adalah 43dBm (20W), kopling dari arah arah. Kapasitasnya adalah 30dB, kehilangan penyisipan (kehilangan garis ditambah kehilangan kopling) adalah 0,15dB. Ujung kopling memiliki sinyal 13dBm (20mW) yang dikirim ke tester stasiun pangkalan, output langsung dari coupler arah adalah 42.85dBm (19.3W), dan kebocoran adalah kekuatan pada sisi yang terisolasi diserap oleh beban.
Directional coupler digunakan untuk pengukuran stasiun pangkalan.
Hampir semua pemancar menggunakan metode ini untuk pengambilan sampel dan pemantauan online, dan mungkin hanya metode ini yang dapat menjamin uji kinerja pemancar dalam kondisi kerja normal. Tetapi harus dicatat bahwa hal yang sama adalah tes pemancar, dan penguji yang berbeda memiliki kekhawatiran yang berbeda. Mengambil stasiun pangkalan WCDMA sebagai contoh, operator harus memperhatikan indikator dalam pita frekuensi kerja mereka (2110 ~ 2170MHz), seperti kualitas sinyal, daya in-channel, daya saluran yang berdekatan, dll. Di bawah premis ini, produsen akan menginstal di ujung output di stasiun pangkalan A Semproning (seperti 2110 ~ 2170mhz) arah. waktu.
Jika itu adalah regulator dari spektrum frekuensi radio-stasiun pemantauan radio untuk menguji indikator stasiun dasar lunak, fokusnya sama sekali berbeda. Menurut persyaratan spesifikasi manajemen radio, rentang frekuensi pengujian diperpanjang hingga 9kHz ~ 12.75GHz, dan stasiun pangkalan yang diuji sangat luas. Berapa banyak radiasi palsu yang akan dihasilkan dalam pita frekuensi dan mengganggu operasi reguler stasiun pangkalan lainnya? Kekhawatiran stasiun pemantauan radio. Pada saat ini, coupler terarah dengan bandwidth yang sama diperlukan untuk pengambilan sampel sinyal, tetapi coupler arah yang dapat mencakup 9kHz ~ 12.75GHz tampaknya tidak ada. Kita tahu bahwa panjang lengan kopling dari coupler arah terkait dengan frekuensi pusatnya. Bandwidth coupler Directional Ultra-Wideband dapat mencapai pita 5-6 oktaf, seperti 0,5-18GHz, tetapi pita frekuensi di bawah 500MHz tidak dapat ditutupi.
4, pengukuran daya online
Dalam teknologi pengukuran daya melalui tipe, coupler directional adalah perangkat yang sangat kritis. Gambar berikut menunjukkan diagram skematis dari sistem pengukuran daya tinggi yang khas. Daya maju dari penguat yang diuji diambil sampelnya dengan ujung kopling maju (terminal 3) dari coupler arah dan dikirim ke meter daya. Daya yang dipantulkan diambil sampelnya dengan terminal kopling terbalik (terminal 4) dan dikirim ke meter daya.
Coupler terarah digunakan untuk pengukuran daya tinggi.
Harap dicatat: Selain menerima daya yang dipantulkan dari beban, terminal kopling terbalik (terminal 4) juga menerima daya bocor dari arah maju (terminal 1), yang disebabkan oleh directivity dari coupler arah. Energi yang dipantulkan adalah apa yang diharapkan penguji untuk diukur, dan kekuatan kebocoran adalah sumber utama kesalahan dalam pengukuran daya yang dipantulkan. Daya dan daya bocor yang dipantulkan ditumpangkan pada ujung kopling terbalik (4 ujung) dan kemudian dikirim ke meter daya. Karena jalur transmisi dari dua sinyal berbeda, itu adalah superposisi vektor. Jika input daya bocor ke meter daya dapat dibandingkan dengan daya yang dipantulkan, itu akan menghasilkan kesalahan pengukuran yang signifikan.
Tentu saja, daya yang dipantulkan dari beban (ujung 2) juga akan bocor ke ujung kopling depan (akhir 1, tidak ditunjukkan pada gambar di atas). Namun, besarnya minimal dibandingkan dengan kekuatan maju, yang mengukur kekuatan ke depan. Kesalahan yang dihasilkan dapat diabaikan.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. yang berlokasi di "Silicon Valley" China-Beijing Zhongguancun, adalah perusahaan berteknologi tinggi yang didedikasikan untuk melayani lembaga penelitian domestik dan asing, lembaga penelitian, universitas dan personel penelitian ilmiah perusahaan. Perusahaan kami terutama terlibat dalam penelitian dan pengembangan independen, desain, manufaktur, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan solusi inovatif dan layanan profesional, yang dipersonalisasi untuk peneliti ilmiah dan insinyur industri. Setelah bertahun -tahun inovasi independen, ia telah membentuk serangkaian produk fotoelektrik yang kaya dan sempurna, yang banyak digunakan di kota, militer, transportasi, tenaga listrik, keuangan, pendidikan, industri medis, dan industri lainnya.
Kami menantikan kerja sama dengan Anda!
Waktu posting: APR-20-2023