Cuplurile direcționale sunt componente standard de undă cu microunde/milimetru în măsurarea microundelor și alte sisteme cu microunde. Acestea pot fi utilizate pentru izolarea semnalului, separarea și amestecarea, cum ar fi monitorizarea puterii, stabilizarea puterii de ieșire a sursei, izolarea sursei de semnal, transmisia și testul de măturare a frecvenței de reflecție, etc. Este un divizor de putere cu microunde direcțional și este o componentă indispensabilă în reflectorul modern de frecvență de frecvență. De obicei, există mai multe tipuri, cum ar fi ghidul de undă, linia coaxială, linia de bandă și microstrip.
Figura 1 este o diagramă schematică a structurii. Acesta include în principal două părți, linia principală și linia auxiliară, care este cuplată între ele prin diferite forme de găuri mici, fante și goluri. Prin urmare, o parte a intrării de putere de la „1 ″ pe capătul principal va fi cuplată la linia secundară. Datorită interferenței sau suprapunerii undelor, puterea va fi transmisă doar de-a lungul direcției secundare-one (numită „înainte”), iar cealaltă nu există aproape nicio transmisie de putere într-o singură ordine (numită „invers”)
Figura 2 este un cuplaj transversal, unul dintre porturile din cuplaj este conectat la o sarcină de potrivire încorporată.
Aplicarea cuplajului direcțional
1, pentru sistemul de sinteză a puterii
Un cuplaj direcțional 3DB (cunoscut în mod obișnuit ca o punte 3DB) este de obicei utilizat într-un sistem de sinteză a frecvenței multi-purtătoare, așa cum se arată în figura de mai jos. Acest tip de circuit este frecvent în sistemele distribuite interioare. După ce semnalele F1 și F2 de la două amplificatoare de putere trec printr -un cuplaj direcțional 3DB, ieșirea fiecărui canal conține două componente de frecvență F1 și F2, iar 3DB reduce amplitudinea fiecărei componente de frecvență. Dacă unul dintre terminalele de ieșire este conectat la o sarcină absorbantă, cealaltă ieșire poate fi utilizată ca sursă de alimentare a sistemului de măsurare a intermodulării pasive. Dacă aveți nevoie să îmbunătățiți izolarea în continuare, puteți adăuga câteva componente, cum ar fi filtre și izolatoare. Izolarea unui pod 3DB bine proiectat poate fi mai mare de 33DB.
Cuplajul direcțional este utilizat în sistemul de combinare a puterii.
Zona de gulie direcțională ca o altă aplicație a combinării de putere este prezentată în figura (a) de mai jos. În acest circuit, directivitatea cuplajului direcțional a fost aplicată în mod inteligent. Presupunând că gradele de cuplare ale celor două cupluri sunt atât 10dB, cât și directivitatea este ambele 25dB, izolarea dintre capetele F1 și F2 este de 45dB. Dacă intrările F1 și F2 sunt ambele 0DBM, ieșirea combinată este ambele -10DBM. În comparație cu cuplajul Wilkinson din figura (b) de mai jos (valoarea sa tipică de izolare este 20dB), același semnal de intrare al ODBM, după sinteză, există -3DBM (fără a lua în considerare pierderea de inserție). În comparație cu starea inter-eșantion, creștem semnalul de intrare din figura (a) cu 7dB, astfel încât ieșirea sa să fie în concordanță cu figura (b). În acest moment, izolarea dintre F1 și F2 din figura (a) „scade” este de 38 dB. Rezultatul de comparație finală este că metoda de sinteză a puterii cuplajului direcțional este cu 18dB mai mare decât cuplajul Wilkinson. Această schemă este potrivită pentru măsurarea intermodulării a zece amplificatoare.
Un cuplaj direcțional este utilizat în sistemul de combinare a puterii 2
2, utilizat pentru măsurarea anti-interferențe receptoare sau pentru măsurarea spuroasă
În testul RF și sistemul de măsurare, circuitul prezentat în figura de mai jos poate fi adesea văzut. Să presupunem că DUT (dispozitiv sau echipament testat) este un receptor. În acest caz, un semnal de interferență al canalului adiacent poate fi injectat în receptor prin capătul de cuplare al cuplajului direcțional. Apoi, un tester integrat conectat la acestea prin cuplajul direcțional poate testa rezistența receptorului - performanța de interferență. Dacă DUT este un telefon mobil, emițătorul telefonului poate fi pornit de un tester cuprinzător conectat la capătul de cuplare al cuplajului direcțional. Apoi, un analizor de spectru poate fi utilizat pentru a măsura producția spuroasă a telefonului scenei. Desigur, trebuie adăugate unele circuite de filtrare înainte de analizorul Spectrum. Deoarece acest exemplu discută doar despre aplicarea cuplurilor direcționale, circuitul de filtrare este omis.
Cuplajul direcțional este utilizat pentru măsurarea anti-interferențe a receptorului sau a înălțimii spuroase a telefonului mobil.
În acest circuit de testare, directivitatea cuplajului direcțional este foarte importantă. Analizatorul de spectru conectat la final nu dorește decât să primească semnalul de la DUT și nu dorește să primească parola de la capătul de cuplare.
3, pentru eșantionarea și monitorizarea semnalului
Măsurarea și monitorizarea online a emițătorului poate fi una dintre cele mai utilizate aplicații ale cuplurilor direcționale. Figura următoare este o aplicare tipică a cuplurilor direcționale pentru măsurarea stației de bază celulară. Să presupunem că puterea de ieșire a emițătorului este de 43DBM (20W), cuplarea cuplajului direcțional. Capacitatea este de 30dB, pierderea de inserție (pierderea liniei plus pierderea de cuplare) este de 0,15dB. Capătul de cuplare are un semnal de 13dBM (20MW) trimis la testerul stației de bază, ieșirea directă a cuplajului direcțional este de 42,85dbm (19.3W), iar scurgerea este puterea de pe partea izolată este absorbită de o sarcină.
Cuplajul direcțional este utilizat pentru măsurarea stației de bază.
Aproape toți emițătorii folosesc această metodă pentru eșantionare și monitorizare online și, probabil, numai această metodă poate garanta testul de performanță al emițătorului în condiții normale de lucru. Dar trebuie menționat că același lucru este testul emițătorului, iar testatorii diferiți au preocupări diferite. Luând ca exemplu stațiile de bază WCDMA, operatorii trebuie să acorde atenție indicatorilor din banda lor de frecvență de lucru (2110 ~ 2170MHz), cum ar fi calitatea semnalului, puterea în canal, puterea de canal adiacentă, etc. În conformitate cu această premisă, producătorii vor instala la capătul stației de bază pentru a monitoriza o bandă îngustă (cum ar fi 2110 ~ 2170mhz) la centrul de control al unui control de control la centrul de control al transmitterului, în bandă de lucru în 2110 ~ 2170MHz), la centrul de control al controlului de control, pentru a monitoriza transmițătorul de transmițător (cum timp.
Dacă este regulatorul spectrului de frecvență radio-stația de monitorizare radio pentru a testa indicatorii stației de bază moale, focalizarea acesteia este complet diferită. Conform cerințelor de specificații de management radio, intervalul de frecvență de testare este extins la 9KHz ~ 12,75 GHz, iar stația de bază testată este atât de largă. Câtă radiații spuroase vor fi generate în banda de frecvență și interferează cu funcționarea regulată a altor stații de bază? O preocupare a stațiilor de monitorizare radio. În acest moment, este necesar un cuplaj direcțional cu aceeași lățime de bandă pentru eșantionarea semnalului, dar un cuplaj direcțional care poate acoperi 9KHz ~ 12.75GHz nu pare să existe. Știm că lungimea brațului de cuplare al unui cuplaj direcțional este legată de frecvența sa centrală. Lățimea de bandă a unui cuplaj direcțional ultra-larg poate realiza 5-6 benzi de octave, cum ar fi 0,5-18GHz, dar banda de frecvență sub 500MHz nu poate fi acoperită.
4, Măsurarea puterii online
În tehnologia de măsurare a puterii de tip de tip, cuplajul direcțional este un dispozitiv foarte critic. Figura următoare arată diagrama schematică a unui sistem tipic de măsurare de mare putere. Puterea înainte de la amplificatorul testat este eșantionată de capătul de cuplare înainte (terminalul 3) al cuplajului direcțional și trimis la contorul de putere. Puterea reflectată este eșantionată de terminalul de cuplare inversă (terminalul 4) și trimis la contorul de putere.
Un cuplaj direcțional este utilizat pentru măsurarea de mare putere.
Vă rugăm să rețineți: Pe lângă primirea puterii reflectate de la sarcină, terminalul de cuplare inversă (terminalul 4) primește, de asemenea, puterea de scurgere din direcția înainte (terminalul 1), care este cauzat de directivitatea cuplajului direcțional. Energia reflectată este ceea ce testerul speră să măsoare, iar puterea de scurgere este sursa principală de erori în măsurarea puterii reflectate. Puterea reflectată și puterea de scurgere sunt suprapuse pe capătul de cuplare inversă (4 capete) și apoi trimise la contorul de putere. Deoarece căile de transmisie ale celor două semnale sunt diferite, este o superpoziție vectorială. Dacă intrarea puterii de scurgere la contorul de putere poate fi comparată cu puterea reflectată, va produce o eroare semnificativă de măsurare.
Desigur, puterea reflectată de la sarcină (capătul 2) se va scurge, de asemenea, până la capătul de cuplare înainte (sfârșitul 1, nu este prezentat în figura de mai sus). Totuși, amploarea sa este minimă în comparație cu puterea înainte, care măsoară rezistența înainte. Eroarea rezultată poate fi ignorată.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Situat în „Silicon Valley” din China-Beijing Zhongguancun, este o întreprindere de înaltă tehnologie dedicată deservirea instituțiilor de cercetare internă și străină, a instituțiilor de cercetare, a universităților și a personalului de cercetare științifică. Compania noastră este angajată în principal în cercetarea și dezvoltarea independentă, proiectarea, fabricația, vânzările de produse optoelectronice și oferă soluții inovatoare și servicii profesionale, personalizate pentru cercetătorii științifici și inginerii industriali. După ani de inovație independentă, a format o serie bogată și perfectă de produse fotoelectrice, care sunt utilizate pe scară largă în industrie municipală, militară, de transport, electrică, finanțe, educație, medicală și alte industrii.
Așteptăm cu nerăbdare să cooperăm cu tine!
Timpul post: 20-2023 aprilie