Riktningskopplare är standardmikrovågs/millimetervågkomponenter i mikrovågsmätning och andra mikrovågsystem. De kan användas för signalisolering, separering och blandning, såsom kraftövervakning, källutgångseffektstabilisering, signalkällisolering, transmission och reflektionsfrekvenss svepningstest, etc. Det är en riktad mikrovågsavdelare, och det är en oundgänglig komponent i moderna svepningsfrekvensreflektor. Vanligtvis finns det flera typer, såsom vågledare, koaxial linje, stripline och mikrostrip.
Figur 1 är ett schematiskt diagram över strukturen. Det inkluderar främst två delar, huvudlinjen och hjälplinjen, som är kopplad till varandra genom olika former av små hål, slitsar och luckor. Därför kommer en del av kraftingången från “1 ″ på huvudlinjen att kopplas till den sekundära linjen. På grund av interferensen eller superpositionen av vågor kommer kraften endast att överföras längs den sekundära linjen-en-riktningen (kallas "framåt"), och den andra finns det nästan ingen kraftöverföring i en ordning (kallas "omvänd")
Figur 2 är en tvärriktad koppling, en av portarna i kopplingen är ansluten till en inbyggd matchande belastning.
Applicering av riktningskoppling
1, för kraftsyntessystem
En 3DB-riktningskopplare (allmänt känd som en 3DB-bro) används vanligtvis i ett frekvenssyntessystem med flera bärare, såsom visas i figuren nedan. Denna typ av krets är vanligt i inomhusdistribuerade system. Efter att signalerna F1 och F2 från två effektförstärkare passerar genom en 3dB -riktningskopplare innehåller utgången från varje kanal två frekvenskomponenter F1 och F2, och 3DB reducerar amplituden för varje frekvenskomponent. Om en av utgångsterminalerna är anslutna till en absorberande belastning kan den andra utgången användas som kraftkälla för det passiva mätningssystemet för intermodulering. Om du behöver förbättra isoleringen ytterligare kan du lägga till några komponenter som filter och isolatorer. Isoleringen av en väl utformad 3DB-bridge kan vara mer än 33dB.
Riktningskopplingen används i kraftkombinationssystem ett.
Riktningsområdet som en annan applikation av kraftkombination visas i figur a nedan. I denna krets har riktningskopplingens direktivitet tillämpats på ett smart sätt. Förutsatt att kopplingsgraderna för de två kopplingarna är båda 10dB och direktiviteten är båda 25dB, är isoleringen mellan F1- och F2 -ändarna 45dB. Om ingångarna till F1 och F2 båda är 0dbm är den kombinerade utgången båda -10dBm. Jämfört med Wilkinson -kopplingen i figur (b) nedan (dess typiska isoleringsvärde är 20dB), samma ingångssignal för ODBM, efter syntes, finns det -3dBm (utan att beakta införingsförlusten). Jämfört med mellanprovstillståndet ökar vi insignalen i figur A med 7dB så att dess utgång överensstämmer med figur (B). Vid denna tidpunkt är isoleringen mellan F1 och F2 i figur (a) "minskar" "38 dB. Det slutliga jämförelsesresultatet är att riktningskopplarens kraftsyntesmetod är 18dB högre än Wilkinson -kopplingen. Detta schema är lämpligt för intermoduleringsmätning av tio förstärkare.
En riktningskopplare används i kraftkombinationssystem 2
2, används för mottagarens anti-interferensmätning eller falsk mätning
I RF -testet och mätsystemet kan kretsen som visas i figuren nedan ofta ses. Anta att DUT (enhet eller utrustning som testas) är en mottagare. I så fall kan en angränsande kanalinterferenssignal injiceras i mottagaren genom kopplingsänden av riktningskopplingen. Sedan kan en integrerad testare ansluten till dem genom riktningskopplingen testa mottagarens motstånd - tusen störningar. Om DUT är en mobiltelefon kan telefonens sändare slås på med en omfattande testare ansluten till kopplingsänden av riktningskopplingen. Sedan kan en spektrumanalysator användas för att mäta den falska utgången från scentelefonen. Naturligtvis bör vissa filterkretsar läggas till före spektrumanalysatorn. Eftersom detta exempel bara diskuterar tillämpningen av riktningskopplare utelämnas filterkretsen.
Riktningskopplingen används för mätning mot interferens av mottagare eller falsk höjd på mobiltelefonen.
I denna testkrets är riktningen för riktningskopplingen mycket viktig. Spektrumanalysatorn ansluten till genomendet vill bara ta emot signalen från DUT och vill inte ta emot lösenordet från kopplingsänden.
3, för signalprovtagning och övervakning
Sändare online -mätning och övervakning kan vara en av de mest använda applikationerna för riktningskopplare. Följande figur är en typisk tillämpning av riktningskopplare för cellulär basstationsmätning. Anta att sändarens utgångseffekt är 43dbm (20W), kopplingen av riktningskopplingen. Kapaciteten är 30dB, införingsförlusten (linjeförlust plus kopplingsförlust) är 0,15 dB. Kopplingsänden har 13dbm (20MW) signal som skickas till basstationstestaren, den direkta utgången från riktningskopplingen är 42,85dbm (19,3W), och läckaget är kraften på den isolerade sidan absorberas av en belastning.
Riktningskopplingen används för mätning av basstation.
Nästan alla sändare använder denna metod för online -provtagning och övervakning, och kanske bara denna metod kan garantera prestandatestet för sändaren under normala arbetsförhållanden. Men det bör noteras att samma är sändartestet och olika testare har olika problem. Med WCDMA-basstationer som exempel måste operatörerna vara uppmärksamma på indikatorerna i deras arbetsfrekvensband (2110 ~ 2170MHz), såsom signalkvalitet, i kanalkraft, angränsande kanalkraft, etc. under denna premiss, tillverkare kommer att installera vid utgången av basstationen en smalband (såsom 2110 ~ 2170MHz) riktningsriktning för att övervaka vid arbetsvillkoren vid varje tid.
Om det är regulatorn för radiofrekvensspektrumet-radioövervakningsstationen för att testa de mjuka basstationens indikatorer är dess fokus helt annorlunda. Enligt kraven på radiohantering utvidgas testfrekvensområdet till 9 kHz ~ 12,75 GHz, och den testade basstationen är så bred. Hur mycket falsk strålning kommer att genereras i frekvensbandet och störa den regelbundna driften av andra basstationer? En oro för radioövervakningsstationer. För närvarande krävs en riktningskopplare med samma bandbredd för signalprovtagning, men en riktningskopplare som kan täcka 9 kHz ~ 12,75 GHz verkar inte existera. Vi vet att längden på kopplingsarmen för en riktningskopplare är relaterad till dess mittfrekvens. Bandbredden för en ultrabredd riktningskopplare kan uppnå 5-6 oktavband, till exempel 0,5-18 GHz, men frekvensbandet under 500 MHz kan inte täckas.
4, online -kraftmätning
I kraftmätningstekniken genom genom genomsnitt är riktningskopplingen en mycket kritisk enhet. Följande figur visar det schematiska diagrammet för ett typiskt genomgångssystem med hög effekt. Den främre effekten från förstärkaren som testas samplas av den främre kopplingsänden (terminal 3) för riktningskopplingen och skickas till kraftmätaren. Den reflekterade kraften samplas av den omvända kopplingsterminalen (terminal 4) och skickas till kraftmätaren.
En riktningskopplare används för mätning med hög effekt.
Observera: Förutom att ta emot den reflekterade effekten från belastningen får den omvända kopplingsterminalen (terminal 4) också läckageffekt från framåtriktningen (terminal 1), vilket orsakas av riktningskopplingens riktning. Den reflekterade energin är vad testaren hoppas mäta, och läckageffekten är den primära källan till fel i den reflekterade effektmätningen. Den reflekterade kraften och läckageffekten överlagras på den omvända kopplingsänden (4 ändar) och skickas sedan till kraftmätaren. Eftersom överföringsvägarna för de två signalerna är olika är det en vektor superposition. Om läckageffekten till kraftmätaren kan jämföras med den reflekterade effekten kommer den att ge ett betydande mätfel.
Naturligtvis kommer den reflekterade kraften från lasten (slut 2) också att läcka till den främre kopplingsänden (slut 1, som inte visas i figuren ovan). Fortfarande är dess storlek minimal jämfört med framåtkraften, som mäter framåtstyrka. Det resulterande felet kan ignoreras.
Peking Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Beläget i Kinas ”Silicon Valley”-Peking Zhongguancun, är ett högteknologiskt företag som ägnar sig åt att betjäna inhemska och utländska forskningsinstitut, forskningsinstitut, universitet och företagsforskare. Vårt företag är främst engagerat i oberoende forskning och utveckling, design, tillverkning, försäljning av optoelektroniska produkter och tillhandahåller innovativa lösningar och professionella, personliga tjänster för vetenskapliga forskare och industriella ingenjörer. Efter flera års oberoende innovation har den bildat en rik och perfekt serie fotoelektriska produkter, som används allmänt i kommunala, militära, transport, elkraft, finans, utbildning, medicinska och andra branscher.
Vi ser fram emot samarbete med dig!
Inläggstid: april 20-2023