Cuploarele direcționale sunt un tip important de dispozitiv de procesare a semnalelor. Funcția lor de bază este de a eșantiona semnale RF la un grad predeterminat de cuplare, cu o izolație ridicată între porturile de semnal și porturile eșantionate - ceea ce permite analiza, măsurarea și procesarea pentru multe aplicații. Deoarece sunt dispozitive pasive, acestea funcționează și în direcția inversă, semnalele fiind injectate în calea principală în funcție de direcționalitatea și gradul de cuplare al dispozitivelor. Există câteva variații în configurația cuploarelor direcționale, așa cum vom vedea mai jos.
Definiții
În mod ideal, un cuplor ar trebui să fie fără pierderi, adaptat și reciproc. Proprietățile de bază ale rețelelor cu trei și patru porturi sunt izolarea, cuplarea și directivitatea, ale căror valori sunt utilizate pentru a caracteriza cuploarele. Un cuplor ideal are directivitate și izolare infinite, împreună cu un factor de cuplare selectat pentru aplicația dorită.
Diagrama funcțională din Fig. 1 ilustrează funcționarea unui cuplor direcțional, urmată de o descriere a parametrilor de performanță aferenți. Diagrama de sus reprezintă un cuplor cu 4 porturi, care include atât porturi cuplate (directe), cât și porturi izolate (inverse sau reflectate). Diagrama de jos reprezintă o structură cu 3 porturi, care elimină portul izolat. Aceasta este utilizată în aplicații care necesită o singură ieșire cuplată direct. Cuplorul cu 3 porturi poate fi conectat în direcția inversă, unde portul care era cuplat anterior devine portul izolat:
Figura 1: De bazăcuplaj direcționalconfigurații
Caracteristici de performanță:
Factor de cuplare: Acesta indică fracțiunea din puterea de intrare (la P1) care este livrată portului cuplat, P3
Directivitate: Aceasta este o măsură a capacității cuplajului de a separa undele care se propagă în direcții înainte și înapoi, așa cum se observă la porturile cuplate (P3) și izolate (P4).
Izolare: Indică puterea livrată sarcinii decuplate (P4)
Pierderea de inserție: Aceasta reprezintă puterea de intrare (P1) livrată portului transmis (P2), care este redusă de puterea livrată porturilor cuplate și izolate.
Valorile acestor caracteristici în dB sunt:
Cuplare = C = 10 log (P1/P3)
Directivitate = D = 10 log (P3/P4)
Izolare = I = 10 log (P1/P4)
Pierdere de inserție = L = 10 log (P1/P2)
Tipuri de cuplaje
Acest tip de cuplor are trei porturi accesibile, așa cum se arată în Fig. 2, unde al patrulea port este terminat intern pentru a oferi directivitate maximă. Funcția de bază a unui cuplor direcțional este de a eșantiona semnalul izolat (invers). O aplicație tipică este măsurarea puterii reflectate (sau indirect, VSWR). Deși poate fi conectat invers, acest tip de cuplor nu este reciproc. Deoarece unul dintre porturile cuplate este terminat intern, este disponibil un singur semnal cuplat. În direcția directă (așa cum se arată), portul cuplat eșantionează unda inversă, dar dacă este conectat în direcția inversă (intrarea RF în dreapta), portul cuplat ar fi un eșantion al undei directe, redus cu factorul de cuplare. Cu această conexiune, dispozitivul poate fi utilizat ca eșantionator pentru măsurarea semnalului sau pentru a livra o porțiune a semnalului de ieșire către circuitele de feedback.
Figura 2: Cuplor direcțional de 50 ohmi
Avantaje:
1. Performanța poate fi optimizată pentru calea de transmitere
2. Directivitate și izolare ridicate
3. Directivitatea unui cuplor este puternic afectată de adaptarea impedanței asigurată de terminarea la portul izolat. Asigurarea acestei terminări interne asigură performanțe ridicate.
Dezavantaje:
1. Cuplarea este disponibilă numai pe calea directă
2. Fără linie cuplată
3. Puterea nominală a portului cuplat este mai mică decât cea a portului de intrare, deoarece puterea aplicată portului cuplat este disipată aproape în întregime în terminația internă.
Si Chuan Keenlion Microwave oferă o gamă largă de cuplor direcțional în configurații cu bandă îngustă și bandă largă, acoperind frecvențe de la 0,5 la 50 GHz. Acestea sunt proiectate să gestioneze o putere de intrare de la 10 la 30 wați într-un sistem de transmisie de 50 ohmi. Sunt utilizate modele microstrip sau stripline, optimizate pentru cele mai bune performanțe.
Unitățile sunt livrate standard cu conectori SMA sau N mamă, sau conectori de 2,92 mm, 2,40 mm și 1,85 mm pentru componente de înaltă frecvență.
De asemenea, putem personalizaCuplaj direcționalconform cerințelor dumneavoastră. Puteți accesa pagina de personalizare pentru a furniza specificațiile de care aveți nevoie.
Data publicării: 30 august 2022
