Richtkupplungen sind Standardmikrowellen-/Millimeter -Wellenkomponenten in Mikrowellenmessungen und anderen Mikrowellensystemen. Sie können zur Signalisolierung, -trennung und -mischung verwendet werden, wie z. B. Leistungsüberwachung, Ausgangsleistungsstabilisierung, Signalquellenisolierung, Übertragungs- und Reflexionsfrequenz-Sweep-Test usw. Es handelt sich um ein Richtungsmikrowellen-Leistungsteiler und ist eine unverzichtbare Komponente in modernen SWEPT-Frequenz-Reflektomen. Normalerweise gibt es verschiedene Typen wie Wellenleiter, Koaxiallinie, Stripline und Mikrostreifen.
Abbildung 1 ist ein schematisches Diagramm der Struktur. Es enthält hauptsächlich zwei Teile, die Hauptlinie und die Hilfslinie, die durch verschiedene Formen kleiner Löcher, Schlitze und Lücken miteinander verbunden ist. Daher wird ein Teil des Leistungseingangs aus dem „1“ am Hauptendeende an die Sekundärlinie gekoppelt. Aufgrund der Störung oder Überlagerung von Wellen wird die Leistung nur entlang der sekundären Linie-Ein-Richtung (als „vorwärts“ bezeichnet) übertragen, und die andere gibt es fast keine Stromübertragung in einer Reihenfolge (als „umgekehrter“ bezeichnet))
Abbildung 2 ist ein kritischem Koppler, einer der Ports im Koppler ist mit einer integrierten Anpassungslast verbunden.
Anwendung des Richtungskopplers
1 für das Leistungssynthesesystem
Ein 3DB-Richtkuppler (allgemein als 3DB-Brücke bezeichnet) wird normalerweise in einem Multitrierfrequenzsynthesesystem verwendet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Diese Art von Schaltung ist in verteilten in den Innenräumen verbreiteten Systeme üblich. Nachdem die Signale F1 und F2 aus zwei Leistungsverstärkern durch einen 3DB -Richtkuppler geleitet werden, enthält der Ausgang jedes Kanals zwei Frequenzkomponenten F1 und F2, und 3DB reduziert die Amplitude jeder Frequenzkomponente. Wenn einer der Ausgangsanschlüsse an eine absorbierende Last angeschlossen ist, kann der andere Ausgang als Stromquelle des passiven Intermodulationsmesssystems verwendet werden. Wenn Sie die Isolation weiter verbessern müssen, können Sie einige Komponenten wie Filter und Isolatoren hinzufügen. Die Isolierung einer gut gestalteten 3DB-Brücke kann mehr als 33 dB betragen.
Der Richtkuppler wird in der Leistung des Systems eins verwendet.
Der Richtungsschluderbereich als eine weitere Anwendung der Leistungskombination ist in Abbildung (a) unten dargestellt. In dieser Schaltung wurde die Direktivität des Richtungskopplers geschickt angewendet. Unter der Annahme, dass die Kopplungsgrad der beiden Koppler sowohl 10 dB als auch die Direktivität 25 dB beträgt, beträgt die Isolierung zwischen den F1- und F2 -Enden 45 dB. Wenn die Eingänge von F1 und F2 beide 0 dBm sind, beträgt der kombinierte Ausgang beide -10 dBm. Im Vergleich zum Wilkinson -Koppler in Abbildung (b) unten (sein typischer Isolierungswert beträgt 20 dB), das gleiche Eingangssignal von ODBM, gibt es nach der Synthese -3 dbm (ohne den Einfügungsverlust). Im Vergleich zur Bedingung zwischen den Stichproben erhöhen wir das Eingangssignal in Abbildung (a) um 7 dB so, dass sein Ausgang mit Abbildung (b) übereinstimmt. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Isolation zwischen F1 und F2 in Abbildung (a) „abnimmt“ 38 dB. Das endgültige Vergleichsergebnis ist, dass die Richtungskoppler -Leistungssynthesemethode 18 dB höher ist als der Wilkinson -Koppler. Dieses Schema ist für die Intermodulationsmessung von zehn Verstärkern geeignet.
Ein Richtkuppler wird in der Stromkombinationssystem 2 verwendet
2, verwendet für die Messung der Anti-Interferenz oder für falsche Messungen
Im RF -Test- und Messsystem ist die in der folgende Abbildung gezeigte Schaltung häufig zu sehen. Angenommen, das DUD (Gerät oder Geräte, das zu testen) ist ein Empfänger. In diesem Fall kann ein benachbartes Kanal -Interferenzsignal durch das Kopplungsende des Richtungskopplers in den Empfänger injiziert werden. Anschließend kann ein integrierter Tester, der über den Richtungskoppler mit ihnen verbunden ist, den Empfängerwiderstand testen - Tausend Interferenzleistung. Wenn es sich um ein Mobiltelefon handelt, kann der Sender des Telefons von einem umfassenden Tester eingeschaltet werden, der mit dem Kupplungsende des Richtungskopplers verbunden ist. Anschließend kann ein Spektrumanalysator verwendet werden, um die falsche Ausgabe des Szenentelefons zu messen. Natürlich sollten vor dem Spektrumanalysator einige Filterschaltungen hinzugefügt werden. Da in diesem Beispiel nur die Anwendung von Richtkupplern erörtert wird, wird der Filterkreis weggelassen.
Der Richtkuppler wird zur Anti-Interferenz-Messung des Empfängers oder der falschen Höhe des Mobiltelefons verwendet.
In diesem Testkreis ist die Direktivität des Richtungskopplers sehr wichtig. Der mit dem bis zum Durchend angeschlossene Spektrumanalysator möchte das Signal nur vom HOLD empfangen und das Passwort nicht vom Kopplungsende empfangen.
3 für die Signalabtastung und Überwachung
Die Online -Messung und Überwachung von Sendern kann eine der am häufigsten verwendeten Anwendungen von Richtkupplungen sein. Die folgende Abbildung ist eine typische Anwendung von Richtkupplern für die Messung der Zellbasisstation. Angenommen, die Ausgangsleistung des Senders beträgt 43 dBm (20W), die Kopplung des Richtkuppels. Die Kapazität beträgt 30 dB, der Insertionsverlust (Linienverlust plus Kopplungsverlust) 0,15 dB. Das Kopplungsende hat ein 13 dBm (20 MW) Signal, das an den Basisstationstester gesendet wurde, der direkte Ausgang des Richtkuppels 42,85 dBm (19,3 W) und die Leckage ist die Leistung auf der isolierten Seite durch eine Last absorbiert.
Der Richtkuppler wird für die Messung der Basisstation verwendet.
Fast alle Sender verwenden diese Methode für die Online -Abtastung und -überwachung, und möglicherweise kann nur diese Methode den Leistungstest des Senders unter normalen Arbeitsbedingungen garantieren. Es ist jedoch zu beachten, dass dasselbe der Sendertest ist und verschiedene Tester unterschiedliche Bedenken haben. Taking WCDMA base stations as an example, operators must pay attention to the indicators in their working frequency band (2110~2170MHz), such as signal quality, in-channel power, adjacent channel power, etc. Under this premise, manufacturers will install at the output end of the base station A narrowband (such as 2110~2170MHz) directional coupler to monitor the transmitter's in-band working conditions and send it to the control center at any Zeit.
Wenn es sich um den Regler des Funkfrequenzspektrums handelt-der Funküberwachungsstation, um die Indikatoren der Soft-Basisstation zu testen, ist sein Fokus völlig unterschiedlich. Gemäß den Anforderungen an die Funkverwaltung wird der Testfrequenzbereich auf 9 kHz ~ 12,75 GHz verlängert und die getestete Basisstation ist so breit. Wie viel falsche Strahlung wird im Frequenzband erzeugt und stört den regelmäßigen Betrieb anderer Basisstationen? Ein Anliegen der Funküberwachungsstationen. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Richtkuppler mit derselben Bandbreite für die Signalabtastung erforderlich, aber ein Richtungskoppler, der 9 kHz ~ 12,75 GHz abdecken kann, scheint nicht zu existieren. Wir wissen, dass die Länge des Kupplungsarms eines gerichteten Kopplers mit seiner Mittelfrequenz zusammenhängt. Die Bandbreite eines ultra-weiten Band-Richtkupplers kann 5-6 Oktavbänder wie 0,5-18 GHz erreichen, das Frequenzband unter 500 MHz kann jedoch nicht abgedeckt werden.
4, Online -Leistungsmessung
In der Durchgangsmessungstechnologie ist der Richtungskoppler ein sehr kritisches Gerät. Die folgende Abbildung zeigt das schematische Diagramm eines typischen Durchgangsmesssystems. Die Vorwärtsleistung des zu testenden Verstärkers wird durch das Vorwärtskopplungsende (Klemme 3) des Richtungskopplers abgetastet und an den Leistungsmesser gesendet. Die reflektierte Leistung wird durch das umgekehrte Kopplungsanschluss (Klemme 4) abgetastet und an das Leistungsmesser gesendet.
Ein Richtkuppler wird zur hohen Leistungsmessung verwendet.
Bitte beachten Sie: Zusätzlich zum Empfang der reflektierten Leistung aus der Last erhält das umgekehrte Kopplungsanschluss (Klemme 4) auch die Lecksleistung aus der Vorwärtsrichtung (Klemme 1), die durch die Richtfähigkeit des Richtungskopplers verursacht wird. Die reflektierte Energie hofft der Tester zu messen, und die Leckage ist die Hauptquelle für Fehler in der reflektierten Leistungsmessung. Die reflektierte Leistung und die Leckage werden am umgekehrten Kopplungsende (4 Enden) überlagert und dann an das Strommesser gesendet. Da die Übertragungswege der beiden Signale unterschiedlich sind, handelt es sich um eine Vektor -Überlagerung. Wenn der Leckage -Leistungseingang zum Leistungsmesser mit der reflektierten Leistung verglichen werden kann, erzeugt er einen signifikanten Messfehler.
Natürlich läuft die reflektierte Leistung aus der Last (Ende 2) auch zum Vorwärtskopplungsende (Ende 1, nicht in der obigen Abbildung gezeigt). Dennoch ist seine Größe im Vergleich zur Vorwärtskraft minimal, die die Vorwärtsfestigkeit misst. Der resultierende Fehler kann ignoriert werden.
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Postzeit: April 20-2023