หลักการทำงานของ coupler ทิศทาง

couplers ทิศทางเป็นส่วนประกอบคลื่นไมโครเวฟ/มิลลิเมตรมาตรฐานในการวัดไมโครเวฟและระบบไมโครเวฟอื่น ๆ พวกเขาสามารถใช้สำหรับการแยกสัญญาณการแยกและการผสมเช่นการตรวจสอบพลังงานการรักษาเสถียรภาพพลังงานเอาต์พุตแหล่งที่มาการแยกแหล่งสัญญาณการส่งและการทดสอบความถี่การสะท้อนการกวาด ฯลฯ มันเป็นตัวแบ่งพลังงานไมโครเวฟทิศทางและเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ โดยปกติจะมีหลายประเภทเช่นท่อนำคลื่นสายโคแอกเซียล, stripline และ microstrip

รูปที่ 1 เป็นแผนผังแผนผังของโครงสร้าง ส่วนใหญ่รวมถึงสองส่วนคือการฉีดและเส้นเสริมซึ่งประกอบกันผ่านกันผ่านรูปแบบต่าง ๆ ของรูเล็ก ๆ ช่องและช่องว่าง ดังนั้นส่วนหนึ่งของอินพุตพลังงานจาก“ 1″ บนปลายท่อจะถูกรวมเข้ากับสายรอง เนื่องจากการรบกวนหรือการซ้อนทับของคลื่นพลังงานจะถูกส่งไปตามทิศทางหนึ่งบรรทัดหนึ่ง (เรียกว่า "ไปข้างหน้า") และอื่น ๆ แทบจะไม่มีการส่งพลังงานในลำดับเดียว (เรียกว่า "ย้อนกลับ")

รูปที่ 2 เป็น coupler ข้ามทิศทางหนึ่งในพอร์ตใน coupler เชื่อมต่อกับโหลดที่ตรงกันในตัว

การประยุกต์ใช้ coupler ทิศทาง

1 สำหรับระบบการสังเคราะห์พลังงาน
coupler ทิศทาง 3dB (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นสะพาน 3dB) มักจะใช้ในระบบการสังเคราะห์ความถี่แบบผู้ให้บริการหลายตัวดังที่แสดงในรูปด้านล่าง วงจรชนิดนี้เป็นเรื่องธรรมดาในระบบกระจายในร่ม หลังจากสัญญาณ F1 และ F2 จากแอมพลิฟายเออร์พลังงานสองตัวผ่าน coupler ทิศทาง 3dB เอาท์พุทของแต่ละช่องจะมีสององค์ประกอบความถี่ F1 และ F2 และ 3dB ช่วยลดความกว้างของแต่ละองค์ประกอบความถี่ หากหนึ่งในขั้วเอาท์พุทเชื่อมต่อกับโหลดที่ดูดซับเอาต์พุตอื่น ๆ สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานของระบบการวัด intermodulation แบบพาสซีฟ หากคุณต้องการปรับปรุงการแยกเพิ่มเติมคุณสามารถเพิ่มส่วนประกอบบางอย่างเช่นตัวกรองและตัวแยก การแยกสะพาน 3dB ที่ออกแบบมาอย่างดีอาจมากกว่า 33dB
 
coupler directional ใช้ในระบบรวมพลังงานหนึ่ง
พื้นที่ลำธารทิศทางเป็นแอปพลิเคชันของการรวมพลังงานอีกอย่างหนึ่งแสดงในรูป (a) ด้านล่าง ในวงจรนี้มีการใช้ทิศทางของ coupler ทิศทางอย่างชาญฉลาด สมมติว่าองศาการมีเพศสัมพันธ์ของข้อต่อทั้งสองเป็นทั้ง 10dB และทิศทางคือทั้ง 25dB การแยกระหว่างปลาย F1 และ F2 คือ 45dB หากอินพุตของ F1 และ F2 เป็นทั้ง 0DBM เอาต์พุตรวมกันคือทั้ง -10DBM เมื่อเทียบกับ Wilkinson coupler ในรูป (b) ด้านล่าง (ค่าการแยกทั่วไปคือ 20dB) สัญญาณอินพุตเดียวกันของ ODBM หลังจากการสังเคราะห์มี -3dBm (โดยไม่พิจารณาการสูญเสียการแทรก) เมื่อเปรียบเทียบกับเงื่อนไขระหว่างตัวอย่างเราเพิ่มสัญญาณอินพุตในรูป (a) โดย 7dB เพื่อให้เอาต์พุตสอดคล้องกับรูป (b) ในเวลานี้การแยกระหว่าง F1 และ F2 ในรูป (a)“ ลดลง”“ คือ 38 dB ผลการเปรียบเทียบขั้นสุดท้ายคือวิธีการสังเคราะห์พลังงานของ coupler direction รูปแบบนี้เหมาะสำหรับการวัด intermodulation ของสิบแอมพลิฟายเออร์

มีการใช้ coupler ทิศทางในการรวมพลังงานระบบ 2

2 ใช้สำหรับการวัดการต่อต้านการแทรกแซงของตัวรับสัญญาณหรือการวัดปลอม
ในระบบทดสอบ RF และการวัดวงจรที่แสดงในรูปด้านล่างมักจะเห็นได้ สมมติว่า DUT (อุปกรณ์หรืออุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ) เป็นตัวรับสัญญาณ ในกรณีนั้นสัญญาณสัญญาณรบกวนช่องสัญญาณที่อยู่ติดกันสามารถฉีดเข้าไปในตัวรับสัญญาณผ่านปลายการเชื่อมต่อของ coupler ทิศทาง จากนั้นผู้ทดสอบแบบรวมที่เชื่อมต่อกับพวกเขาผ่านทิศทาง coupler สามารถทดสอบความต้านทานของตัวรับสัญญาณ - ประสิทธิภาพการรบกวนนับพัน หาก DUT เป็นโทรศัพท์มือถือเครื่องส่งสัญญาณของโทรศัพท์สามารถเปิดใช้งานได้โดยเครื่องทดสอบที่ครอบคลุมที่เชื่อมต่อกับปลายคัปปลิ้งของ coupler ทิศทาง จากนั้นเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมสามารถใช้ในการวัดเอาต์พุตปลอมของโทรศัพท์ฉาก แน่นอนว่าควรเพิ่มวงจรตัวกรองก่อนที่เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เนื่องจากตัวอย่างนี้กล่าวถึงการประยุกต์ใช้ couplers ทิศทางเท่านั้นวงจรตัวกรองจึงถูกละเว้น

coupler directional ใช้สำหรับการวัดต่อต้านการแทรกแซงของตัวรับสัญญาณหรือความสูงปลอมของโทรศัพท์มือถือ
ในวงจรทดสอบนี้การกำหนดทิศทางของ coupler ทิศทางมีความสำคัญมาก เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่เชื่อมต่อกับจุดสิ้นสุดเท่านั้นต้องการรับสัญญาณจาก DUT และไม่ต้องการรับรหัสผ่านจากปลายการมีเพศสัมพันธ์

3 สำหรับการสุ่มตัวอย่างสัญญาณและการตรวจสอบ
การวัดและตรวจสอบออนไลน์ของเครื่องส่งสัญญาณอาจเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชั่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดของข้อต่อทิศทาง รูปต่อไปนี้เป็นแอปพลิเคชันทั่วไปของข้อต่อทิศทางสำหรับการวัดสถานีฐานโทรศัพท์มือถือ สมมติว่ากำลังขับของเครื่องส่งสัญญาณคือ 43DBM (20W) การมีเพศสัมพันธ์ของ coupler ทิศทาง กำลังการผลิตคือ 30dB การสูญเสียการแทรก (การสูญเสียสายบวกการสูญเสียการมีเพศสัมพันธ์) คือ 0.15dB ปลายการมีเพศสัมพันธ์มีสัญญาณ 13dBm (20MW) ที่ส่งไปยังเครื่องทดสอบสถานีฐานเอาต์พุตโดยตรงของ coupler ทิศทางคือ 42.85dBm (19.3W) และการรั่วไหลคือพลังงานที่อยู่ด้านที่แยกถูกดูดซึมโดยโหลด

coupler ทิศทางใช้สำหรับการวัดสถานีฐาน
เครื่องส่งสัญญาณเกือบทั้งหมดใช้วิธีนี้สำหรับการสุ่มตัวอย่างและการตรวจสอบออนไลน์และอาจมีเพียงวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถรับประกันการทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องส่งสัญญาณภายใต้สภาพการทำงานปกติ แต่ควรสังเกตว่าการทดสอบเครื่องส่งสัญญาณเดียวกันและผู้ทดสอบที่แตกต่างกันมีข้อกังวลที่แตกต่างกัน การใช้สถานีฐาน WCDMA เป็นตัวอย่างผู้ประกอบการจะต้องให้ความสนใจกับตัวชี้วัดในแถบความถี่ในการทำงาน (2110 ~ 2170MHz) เช่นคุณภาพของสัญญาณ, พลังงานในช่องทาง, กำลังช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน ฯลฯ ภายใต้สถานที่นี้ เวลา.
หากเป็นตัวควบคุมของสเปกตรัมความถี่วิทยุ-สถานีตรวจสอบวิทยุเพื่อทดสอบตัวบ่งชี้สถานีฐานที่อ่อนนุ่มโฟกัสของมันจะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ตามข้อกำหนดข้อกำหนดการจัดการวิทยุช่วงความถี่การทดสอบจะขยายไปถึง 9kHz ~ 12.75GHz และสถานีฐานที่ทดสอบนั้นกว้างมาก รังสีปลอมจะเกิดขึ้นได้มากแค่ไหนในแถบความถี่และรบกวนการทำงานปกติของสถานีฐานอื่น ๆ ? ความกังวลของสถานีตรวจสอบวิทยุ ในเวลานี้จำเป็นต้องมี coupler ทิศทางที่มีแบนด์วิดท์เดียวกันสำหรับการสุ่มตัวอย่างสัญญาณ แต่ coupler ทิศทางที่สามารถครอบคลุม 9kHz ~ 12.75GHz ดูเหมือนจะไม่มีอยู่จริง เรารู้ว่าความยาวของแขนคัปปลิ้งของ coupler ทิศทางนั้นเกี่ยวข้องกับความถี่กลาง แบนด์วิดธ์ของ Coupler ทิศทางที่กว้างเป็นพิเศษสามารถบรรลุแถบแปด-6ระดับเสียงเช่น 0.5-18GHz แต่แถบความถี่ต่ำกว่า 500MHz ไม่สามารถครอบคลุมได้

4, การวัดพลังงานออนไลน์
ในเทคโนโลยีการวัดพลังงานผ่านประเภท Coupler Directional เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมาก รูปต่อไปนี้แสดงแผนผังแผนผังของระบบการวัดพลังงานสูงผ่านผ่าน พลังไปข้างหน้าจากเครื่องขยายเสียงภายใต้การทดสอบถูกสุ่มตัวอย่างโดยปลายคัปปลิ้งไปข้างหน้า (เทอร์มินัล 3) ของ coupler ทิศทางและส่งไปยังเครื่องวัดพลังงาน พลังงานที่สะท้อนถูกสุ่มตัวอย่างโดยเทอร์มินัลการเชื่อมต่อแบบย้อนกลับ (เทอร์มินัล 4) และส่งไปยังเครื่องวัดพลังงาน
มีการใช้ coupler ทิศทางสำหรับการวัดพลังงานสูง
โปรดทราบ: นอกเหนือจากการได้รับพลังงานที่สะท้อนจากโหลดแล้วเทอร์มินัลการเชื่อมต่อแบบย้อนกลับ (เทอร์มินัล 4) ยังได้รับพลังงานการรั่วไหลจากทิศทางไปข้างหน้า (เทอร์มินัล 1) ซึ่งเกิดจากการกำหนดทิศทางของ coupler ทิศทาง พลังงานที่สะท้อนคือสิ่งที่ผู้ทดสอบหวังที่จะวัดและพลังงานการรั่วไหลเป็นแหล่งที่มาหลักของข้อผิดพลาดในการวัดพลังงานที่สะท้อน พลังงานที่สะท้อนและกำลังรั่วไหลจะถูกทับบนปลายคัปปลิ้งย้อนกลับ (ปลาย 4) จากนั้นส่งไปยังเครื่องวัดพลังงาน เนื่องจากเส้นทางการส่งสัญญาณของสัญญาณทั้งสองนั้นแตกต่างกันจึงเป็นการซ้อนทับเวกเตอร์ หากอินพุตพลังงานรั่วไหลไปยังเครื่องวัดพลังงานสามารถนำมาเปรียบเทียบกับพลังงานที่สะท้อนได้จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดที่สำคัญ
แน่นอนว่ากำลังที่สะท้อนจากโหลด (สิ้นสุด 2) จะรั่วไหลไปยังปลายคัปปลิ้งไปข้างหน้า (สิ้นสุด 1 ไม่แสดงในรูปด้านบน) ถึงกระนั้นขนาดของมันก็น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับกำลังไปข้างหน้าซึ่งวัดความแข็งแรงไปข้างหน้า ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นสามารถละเว้นได้

ปักกิ่ง Rofea Optoelectronics Co. , Ltd. ตั้งอยู่ใน“ Silicon Valley” ของจีน-ปักกิ่ง Zhongguancun เป็นองค์กรที่มีเทคโนโลยีสูงที่อุทิศตนเพื่อให้บริการสถาบันวิจัยในประเทศและต่างประเทศสถาบันวิจัยมหาวิทยาลัยและบุคลากรด้านการวิจัยวิทยาศาสตร์ขององค์กร บริษัท ของเราส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาอิสระการออกแบบการผลิตการขายผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์และให้บริการโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมและบริการระดับมืออาชีพส่วนบุคคลสำหรับนักวิจัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรอุตสาหกรรม หลังจากหลายปีของนวัตกรรมอิสระมันได้กลายเป็นชุดผลิตภัณฑ์โฟโตอิเล็กทริกที่สมบูรณ์และสมบูรณ์แบบซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเทศบาลทหารการขนส่งพลังงานไฟฟ้าการเงินการศึกษาการแพทย์และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

เรารอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!