Kopler terarah merupakan komponen standar gelombang mikro/gelombang milimeter dalam pengukuran gelombang mikro dan sistem gelombang mikro lainnya. Kopler ini dapat digunakan untuk isolasi, pemisahan, dan pencampuran sinyal, seperti pemantauan daya, stabilisasi daya keluaran sumber, isolasi sumber sinyal, uji penyapuan frekuensi transmisi dan refleksi, dll. Kopler terarah merupakan pembagi daya gelombang mikro terarah, dan merupakan komponen penting dalam reflektometer frekuensi sapuan modern. Umumnya, terdapat beberapa jenis, seperti pandu gelombang, saluran koaksial, stripline, dan mikrostrip.
Gambar 1 adalah diagram skema strukturnya. Diagram ini terutama terdiri dari dua bagian, saluran utama dan saluran bantu, yang terhubung satu sama lain melalui berbagai bentuk lubang kecil, celah, dan celah. Oleh karena itu, sebagian daya masukan dari "1" di ujung saluran utama akan terhubung ke saluran sekunder. Akibat interferensi atau superposisi gelombang, daya hanya akan ditransmisikan sepanjang saluran sekunder—satu arah (disebut "maju"), dan yang lainnya. Hampir tidak ada transmisi daya dalam satu arah (disebut "mundur").
Gambar 2 merupakan coupler lintas arah, salah satu port pada coupler dihubungkan ke beban pencocokan bawaan.
Aplikasi Kopler Terarah
1, untuk sistem sintesis daya
Kopler terarah 3dB (umumnya dikenal sebagai jembatan 3dB) biasanya digunakan dalam sistem sintesis frekuensi multi-pembawa, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Rangkaian seperti ini umum digunakan dalam sistem terdistribusi dalam ruangan. Setelah sinyal f1 dan f2 dari dua penguat daya melewati kopler terarah 3dB, keluaran masing-masing kanal berisi dua komponen frekuensi f1 dan f2, dan 3dB mengurangi amplitudo masing-masing komponen frekuensi. Jika salah satu terminal keluaran terhubung ke beban penyerap, keluaran lainnya dapat digunakan sebagai sumber daya 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 mencapai lebih dari 33dB.
Kopler arah digunakan dalam sistem penggabungan daya satu.
Area directional gully sebagai aplikasi lain dari penggabungan daya ditunjukkan pada gambar (a) di bawah ini. Pada rangkaian ini, direktivitas penggandeng terarah telah diterapkan dengan cermat. Dengan asumsi derajat penggandeng kedua penggandeng adalah 10 dB dan direktivitasnya 25 dB, isolasi antara ujung f1 dan f2 adalah 45 dB. Jika masukan f1 dan f2 keduanya 0 dBm, keluaran gabungan keduanya adalah -10 dBm. Dibandingkan dengan penggandeng Wilkinson pada gambar (b) di bawah ini (nilai isolasi tipikalnya adalah 20 dB), sinyal masukan yang sama sebesar O dBm, setelah sintesis, adalah -3 dBm (tanpa memperhitungkan rugi penyisipan). Dibandingkan dengan kondisi antar-sampel, kami meningkatkan sinyal masukan pada gambar (a) sebesar 7 dB sehingga keluarannya konsisten dengan gambar (b). Pada saat ini, isolasi antara f1 dan f2 pada gambar (a) "berkurang" menjadi 38 dB. Hasil perbandingan akhir menunjukkan bahwa metode sintesis daya kopler terarah 18 dB lebih tinggi daripada kopler Wilkinson. Skema ini cocok untuk pengukuran intermodulasi sepuluh penguat.
Kopler arah digunakan dalam sistem penggabungan daya 2
2, digunakan untuk pengukuran anti-interferensi penerima atau pengukuran palsu
Dalam sistem pengujian dan pengukuran RF, rangkaian yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini sering terlihat. Misalkan DUT (perangkat atau peralatan yang diuji) adalah penerima. Dalam hal ini, sinyal interferensi kanal yang berdekatan dapat disuntikkan ke penerima melalui ujung kopling kopler terarah. Kemudian, penguji terintegrasi yang terhubung dengannya melalui kopler terarah dapat menguji resistansi penerima—kinerja ribuan interferensi. Jika DUT adalah telepon seluler, pemancar telepon dapat dihidupkan oleh penguji komprehensif yang terhubung ke ujung kopling kopler terarah. Kemudian, penganalisis spektrum dapat digunakan untuk mengukur keluaran palsu dari telepon di lokasi kejadian. Tentu saja, beberapa rangkaian filter harus ditambahkan sebelum penganalisis spektrum. Karena contoh ini hanya membahas penerapan kopler terarah, rangkaian filter dihilangkan.
Kopler arah digunakan untuk pengukuran anti-interferensi penerima atau ketinggian palsu telepon seluler.
Dalam rangkaian uji ini, direktivitas kopler arah sangat penting. Penganalisis spektrum yang terhubung ke ujung tembus 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 daring pemancar mungkin merupakan salah satu aplikasi kopler terarah yang paling banyak digunakan. Gambar berikut adalah contoh umum penggunaan kopler terarah untuk pengukuran stasiun pangkalan seluler. Misalkan daya keluaran pemancar adalah 43 dBm (20 W), kapasitas kopler terarah adalah 30 dB, rugi penyisipan (rugi saluran ditambah rugi kopling) adalah 0,15 dB. Ujung kopling menerima sinyal 13 dBm (20 mW) yang dikirim ke penguji stasiun pangkalan, keluaran langsung kopler terarah adalah 42,85 dBm (19,3 W), dan daya bocor pada sisi yang terisolasi diserap oleh beban.
Kopler terarah digunakan untuk pengukuran stasiun pangkalan.
Hampir semua pemancar menggunakan metode ini untuk pengambilan sampel dan pemantauan daring, dan mungkin hanya metode ini yang dapat menjamin uji kinerja pemancar dalam kondisi kerja normal. Namun perlu dicatat bahwa hal yang sama adalah uji pemancar, dan penguji yang berbeda memiliki perhatian yang berbeda. Mengambil stasiun pangkalan WCDMA sebagai contoh, operator harus memperhatikan indikator dalam pita frekuensi kerja mereka (2110~2170MHz), seperti kualitas sinyal, daya dalam saluran, daya saluran yang berdekatan, dll. Di bawah premis ini, produsen akan memasang di ujung keluaran stasiun pangkalan Sebuah coupler arah pita sempit (seperti 2110~2170MHz) untuk memantau kondisi kerja dalam pita pemancar dan mengirimkannya ke pusat kendali kapan saja.
Jika regulator spektrum frekuensi radio—stasiun pemantauan radio—yang menguji indikator stasiun pangkalan lunak, fokusnya sangat berbeda. Berdasarkan persyaratan spesifikasi manajemen radio, rentang frekuensi uji diperluas hingga 9kHz~12,75GHz, dan stasiun pangkalan yang diuji sangat luas. Seberapa besar radiasi palsu yang akan dihasilkan pada pita frekuensi dan mengganggu operasi rutin stasiun pangkalan lainnya? Hal ini menjadi perhatian stasiun pemantauan radio. Saat ini, diperlukan penggandeng terarah dengan lebar pita yang sama untuk pengambilan sampel sinyal, tetapi penggandeng terarah yang dapat mencakup 9kHz~12,75GHz tampaknya belum ada. Kita tahu bahwa panjang lengan penggandeng penggandeng terarah terkait dengan frekuensi pusatnya. Lebar pita penggandeng terarah ultra-lebar dapat mencapai pita 5-6 oktaf, misalnya 0,5-18GHz, tetapi pita frekuensi di bawah 500MHz tidak dapat dicakup.
4, pengukuran daya online
Dalam teknologi pengukuran daya tipe tembus, kopler arah merupakan perangkat yang sangat penting. Gambar berikut menunjukkan diagram skema sistem pengukuran daya tinggi tipe tembus yang umum. Daya maju dari penguat yang diuji disampel oleh ujung kopling maju (terminal 3) kopler arah dan dikirim ke pengukur daya. Daya pantul disampel oleh terminal kopling balik (terminal 4) dan dikirim ke pengukur daya.
Kopler terarah digunakan untuk pengukuran daya tinggi.
Harap diperhatikan: Selain menerima daya pantul dari beban, terminal kopling balik (terminal 4) juga menerima daya bocor dari arah maju (terminal 1), yang disebabkan oleh direktivitas kopler arah. Energi pantul inilah yang ingin diukur oleh penguji, dan daya bocor merupakan sumber utama kesalahan dalam pengukuran daya pantul. Daya pantul dan daya bocor ditumpangkan pada ujung kopling balik (4 ujung) dan kemudian dikirim ke pengukur daya. Karena jalur transmisi kedua sinyal berbeda, ini merupakan superposisi vektor. Jika daya bocor yang masuk ke pengukur daya dapat dibandingkan dengan daya pantul, hal ini akan menghasilkan kesalahan pengukuran yang signifikan.
Tentu saja, daya pantul dari beban (ujung 2) juga akan bocor ke ujung kopling maju (ujung 1, tidak ditunjukkan pada gambar di atas). Namun, besarnya daya pantul tersebut minimal dibandingkan dengan daya maju, yang mengukur kekuatan maju. Kesalahan yang dihasilkan dapat diabaikan.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., yang berlokasi di "Silicon Valley" Tiongkok – Beijing Zhongguancun, adalah perusahaan teknologi tinggi yang berdedikasi untuk melayani lembaga penelitian, universitas, dan tenaga peneliti ilmiah perusahaan dalam dan luar negeri. Perusahaan kami terutama bergerak dalam penelitian dan pengembangan independen, desain, manufaktur, dan penjualan produk optoelektronik, serta menyediakan solusi inovatif dan layanan profesional yang personal bagi para peneliti ilmiah dan insinyur industri. Setelah bertahun-tahun berinovasi secara independen, perusahaan ini telah membentuk serangkaian produk fotolistrik yang kaya dan sempurna, yang banyak digunakan di industri perkotaan, militer, transportasi, kelistrikan, keuangan, pendidikan, medis, dan lainnya.
Kami menantikan kerja sama dengan Anda!
Waktu posting: 20-Apr-2023