Yönlü kuplörler, mikrodalga ölçümünde ve diğer mikrodalga sistemlerinde standart mikrodalga/milimetre dalga bileşenleridir. Güç izleme, kaynak çıkış gücü stabilizasyonu, sinyal kaynağı izolasyonu, iletim ve yansıma frekansı süpürme testi vb. gibi sinyal izolasyonu, ayırma ve karıştırma için kullanılabilirler. Yönlü bir mikrodalga güç bölücüsüdür ve modern süpürme frekansı reflektometrelerinde vazgeçilmez bir bileşendir. Genellikle, dalga kılavuzu, koaksiyel hat, şerit hat ve mikro şerit gibi birkaç türü vardır.
Şekil 1 yapının şematik diyagramıdır. Esas olarak iki parçadan oluşur, ana hat ve yardımcı hat, çeşitli küçük delikler, yarıklar ve boşluklar aracılığıyla birbirine bağlanır. Bu nedenle, ana hat ucundaki "1"den gelen güç girişinin bir kısmı ikincil hatta bağlanacaktır. Dalgaların karışması veya üst üste gelmesi nedeniyle, güç yalnızca ikincil hat boyunca iletilecektir - bir yön ("ileri" olarak adlandırılır) ve diğeri Bir düzende ("geri" olarak adlandırılır) neredeyse hiç güç iletimi yoktur
Şekil 2'de çapraz yönlü bir kuplör gösterilmektedir, kuplördeki portlardan biri yerleşik eşleşen yüke bağlanmıştır.
Yönlü Bağlantı Elemanının Uygulanması
1, güç sentez sistemi için
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, genellikle çoklu taşıyıcı frekans sentez sisteminde 3dB yönlü bir kuplör (genellikle 3dB köprüsü olarak bilinir) kullanılır. Bu tür devreler iç mekan dağıtılmış sistemlerinde yaygındır. İki güç amplifikatöründen gelen f1 ve f2 sinyalleri 3dB yönlü bir kuplörden geçtikten sonra, her kanalın çıkışı iki frekans bileşeni f1 ve f2 içerir ve 3dB her frekans bileşeninin genliğini azaltır. Çıkış terminallerinden biri emici bir yüke bağlanırsa, diğer çıkış pasif intermodülasyon ölçüm sisteminin güç kaynağı olarak kullanılabilir. Yalıtımı daha da iyileştirmeniz gerekiyorsa, filtreler ve izolatörler gibi bazı bileşenler ekleyebilirsiniz. İyi tasarlanmış bir 3dB köprünün yalıtımı 33dB'den fazla olabilir.
Yönlü kuplör güç birleştirme sistemi birde kullanılır.
Güç birleştirmenin bir diğer uygulaması olarak yönlü oluk alanı aşağıdaki şekil (a)'da gösterilmiştir. Bu devrede, yönlü kuplörün yönlülüğü akıllıca uygulanmıştır. İki kuplörün kuplaj derecelerinin her ikisinin de 10dB ve yönlülüğünün her ikisinin de 25dB olduğunu varsayarsak, f1 ve f2 uçları arasındaki izolasyon 45dB'dir. f1 ve f2 girişleri her ikisi de 0dBm ise, birleşik çıkış her ikisi de -10dBm'dir. Aşağıdaki şekil (b)'deki Wilkinson kuplörüyle karşılaştırıldığında (tipik izolasyon değeri 20dB'dir), aynı OdBm giriş sinyali, sentezden sonra, -3dBm'dir (ekleme kaybını hesaba katmadan). Örnekler arası koşulla karşılaştırıldığında, şekil (a)'daki giriş sinyalini 7dB artırıyoruz, böylece çıkışı şekil (b) ile tutarlı oluyor. Bu sırada, şekil (a)'daki f1 ve f2 arasındaki izolasyon "azalır" "38 dB'dir. Son karşılaştırma sonucu, yönlü kuplörün güç sentez yönteminin Wilkinson kuplöründen 18 dB daha yüksek olduğudur. Bu şema, on amplifikatörün intermodülasyon ölçümü için uygundur.
Güç birleştirme sisteminde yönlü bir kuplör kullanılır 2
2, alıcı anti-parazit ölçümü veya sahte ölçüm için kullanılır
RF test ve ölçüm sisteminde, aşağıdaki şekilde gösterilen devre sıklıkla görülebilir. DUT'un (test edilen cihaz veya ekipman) bir alıcı olduğunu varsayalım. Bu durumda, yönlü kuplörün kuplaj ucu aracılığıyla alıcıya bitişik bir kanal girişim sinyali enjekte edilebilir. Daha sonra, yönlü kuplör aracılığıyla bunlara bağlanan entegre bir test cihazı alıcı direncini test edebilir - binlerce girişim performansı. DUT bir cep telefonuysa, telefonun vericisi yönlü kuplörün kuplaj ucuna bağlanan kapsamlı bir test cihazı tarafından açılabilir. Daha sonra, sahne telefonunun sahte çıkışını ölçmek için bir spektrum analiz cihazı kullanılabilir. Elbette, spektrum analiz cihazından önce bazı filtre devreleri eklenmelidir. Bu örnek yalnızca yönlü kuplörlerin uygulamasını tartıştığı için, filtre devresi atlanmıştır.
Yönlü kuplör, cep telefonunun alıcı veya sahte yüksekliğinin anti-parazit ölçümü için kullanılır.
Bu test devresinde, yönlü kuplörün yönlülüğü çok önemlidir. Geçiş ucuna bağlanan spektrum analizörü yalnızca DUT'tan gelen sinyali almak ister ve kuplaj ucundan gelen şifreyi almak istemez.
3, sinyal örneklemesi ve izleme için
Verici çevrimiçi ölçümü ve izlemesi, yönlü kuplörlerin en yaygın kullanılan uygulamalarından biri olabilir. Aşağıdaki şekil, hücresel baz istasyonu ölçümü için yönlü kuplörlerin tipik bir uygulamasını göstermektedir. Vericinin çıkış gücünün 43dBm (20W) olduğunu varsayalım, yönlü kuplörün kuplajı. Kapasite 30dB, ekleme kaybı (hat kaybı artı kuplaj kaybı) 0,15dB'dir. Kuplaj ucu, baz istasyonu test cihazına gönderilen 13dBm (20mW) sinyale sahiptir, yönlü kuplörün doğrudan çıkışı 42,85dBm'dir (19,3W) ve kaçak İzole taraftaki güç bir yük tarafından emilir.
Yönlü kuplör baz istasyonu ölçümü için kullanılır.
Neredeyse tüm vericiler çevrimiçi örnekleme ve izleme için bu yöntemi kullanır ve belki de yalnızca bu yöntem vericinin normal çalışma koşulları altında performans testini garanti edebilir. Ancak verici testinin aynı olduğu ve farklı testçilerin farklı endişeleri olduğu unutulmamalıdır. WCDMA baz istasyonlarını örnek olarak ele alırsak, operatörler çalışma frekans bantlarındaki (2110~2170MHz) sinyal kalitesi, kanal içi güç, bitişik kanal gücü vb. göstergelere dikkat etmelidir. Bu varsayım altında, üreticiler baz istasyonunun çıkış ucuna vericinin bant içi çalışma koşullarını izlemek ve herhangi bir zamanda kontrol merkezine göndermek için dar bantlı (2110~2170MHz gibi) yönlü bir bağlantı elemanı takacaktır.
Radyo frekans spektrumunun düzenleyicisi ise - yumuşak baz istasyonu göstergelerini test eden radyo izleme istasyonu, odak noktası tamamen farklıdır. Radyo yönetimi spesifikasyon gereksinimlerine göre, test frekans aralığı 9kHz ~ 12,75GHz'e kadar uzatılır ve test edilen baz istasyonu çok geniştir. Frekans bandında ne kadar sahte radyasyon üretilecek ve diğer baz istasyonlarının düzenli çalışmasına müdahale edecek? Radyo izleme istasyonlarının bir endişesi. Şu anda, sinyal örneklemesi için aynı bant genişliğine sahip yönlü bir kuplör gereklidir, ancak 9kHz ~ 12,75GHz'i kapsayabilen yönlü bir kuplör mevcut görünmemektedir. Yönlü bir kuplörün kuplör kolunun uzunluğunun merkez frekansıyla ilgili olduğunu biliyoruz. Ultra geniş bantlı bir yönlü kuplörün bant genişliği, 0,5-18GHz gibi 5-6 oktav bantlarına ulaşabilir, ancak 500MHz'in altındaki frekans bandı kapsanamaz.
4, çevrimiçi güç ölçümü
Geçişli tip güç ölçüm teknolojisinde, yönlü kuplör çok kritik bir cihazdır. Aşağıdaki şekil, tipik bir geçişli yüksek güç ölçüm sisteminin şematik diyagramını göstermektedir. Test altındaki amplifikatörden gelen ileri güç, yönlü kuplörün ileri kuplaj ucu (terminal 3) tarafından örneklenir ve güç ölçere gönderilir. Yansıyan güç, ters kuplaj terminali (terminal 4) tarafından örneklenir ve güç ölçere gönderilir.
Yüksek güç ölçümü için yönlü kuplör kullanılır.
Lütfen dikkat: Yükten yansıyan gücü almaya ek olarak, ters kuplaj terminali (terminal 4) ayrıca yönlü kuplörün yönlülüğünden kaynaklanan ileri yönden (terminal 1) kaçak güç alır. Yansıyan enerji, test cihazının ölçmeyi umduğu şeydir ve kaçak güç, yansıyan güç ölçümündeki hataların birincil kaynağıdır. Yansıyan güç ve kaçak güç, ters kuplaj ucuna (4 uç) bindirilir ve ardından güç ölçere gönderilir. İki sinyalin iletim yolları farklı olduğundan, bu bir vektör süperpozisyonudur. Güç ölçere giren kaçak güç, yansıyan güçle karşılaştırılabilirse, önemli bir ölçüm hatası üretecektir.
Elbette, yükten (uç 2) yansıyan güç de ileri bağlantı ucuna (yukarıdaki şekilde gösterilmeyen uç 1) sızacaktır. Yine de, ileri kuvveti ölçen ileri güçle karşılaştırıldığında büyüklüğü minimumdur. Ortaya çıkan hata göz ardı edilebilir.
Çin'in "Silikon Vadisi" - Pekin Zhongguancun'da bulunan Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., yurtiçi ve yurtdışı araştırma kurumlarına, araştırma enstitülerine, üniversitelere ve kurumsal bilimsel araştırma personeline hizmet etmeye adanmış bir yüksek teknoloji kuruluşudur. Şirketimiz esas olarak optoelektronik ürünlerin bağımsız araştırma ve geliştirme, tasarım, üretim, satışıyla ilgilenmektedir ve bilimsel araştırmacılar ve endüstri mühendisleri için yenilikçi çözümler ve profesyonel, kişiselleştirilmiş hizmetler sunmaktadır. Yıllarca süren bağımsız inovasyondan sonra, belediye, askeri, ulaştırma, elektrik enerjisi, finans, eğitim, tıp ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılan zengin ve mükemmel bir fotoelektrik ürün serisi oluşturmuştur.
Sizinle işbirliği yapmayı sabırsızlıkla bekliyoruz!
Gönderi zamanı: 20-Nis-2023