Yo'nalishli bog'lovchining ishlash printsipi

Yo'nalishli ulagichlar mikroto'lqinli o'lchash va boshqa mikroto'lqinli tizimlarda standart mikroto'lqinli / millimetrli to'lqin komponentlari. Ular signalni izolyatsiya qilish, ajratish va aralashtirish uchun ishlatilishi mumkin, masalan, quvvat monitoringi, manba chiqish quvvatini barqarorlashtirish, signal manbasini izolyatsiya qilish, uzatish va aks ettirish chastotasini tekshirish va boshqalar. Bu mikroto'lqinli quvvatni yo'naltiruvchi bo'luvchi va u ajralmas komponent hisoblanadi. zamonaviy chastotali reflektometrlarda. Odatda, to'lqin o'tkazgich, koaksiyal chiziq, chiziq chizig'i va mikrostrip kabi bir nechta turlari mavjud.

1-rasm - strukturaning sxematik diagrammasi. U asosan ikkita qismni, asosiy va yordamchi chiziqni o'z ichiga oladi, ular kichik teshiklar, yoriqlar va bo'shliqlarning turli shakllari orqali bir-biri bilan bog'lanadi. Shuning uchun, asosiy chiziq uchidagi "1" dan keladigan quvvatning bir qismi ikkinchi darajali liniyaga ulanadi. To'lqinlarning aralashuvi yoki superpozitsiyasi tufayli quvvat faqat ikkilamchi chiziq bo'ylab uzatiladi - bir yo'nalishda ("oldinga" deb ataladi), ikkinchisi esa bir tartibda ("teskari" deb ataladi) deyarli hech qanday quvvat o'tkazilmaydi.
1
2-rasm ko'ndalang yo'nalishli bog'lovchi bo'lib, ulagichdagi portlardan biri o'rnatilgan mos keladigan yukga ulangan.
2
Yo'nalishli bog'lovchini qo'llash

1, quvvat sintezi tizimi uchun
Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, 3dB yo'nalishli bog'lovchi (odatda 3dB ko'prik sifatida tanilgan) odatda ko'p tashuvchili chastotali sintez tizimida ishlatiladi. Ushbu turdagi sxemalar ichki taqsimlangan tizimlarda keng tarqalgan. Ikki quvvat kuchaytirgichdan f1 va f2 signallari 3dB yo'nalishli bog'lovchi orqali o'tgandan so'ng, har bir kanalning chiqishi ikkita chastota komponentini f1 va f2 o'z ichiga oladi va 3dB har bir chastota komponentining amplitudasini kamaytiradi. Chiqish terminallaridan biri yutuvchi yukga ulangan bo'lsa, boshqa chiqish passiv intermodulyatsiya o'lchash tizimining quvvat manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Agar siz izolyatsiyani yanada yaxshilash kerak bo'lsa, siz filtrlar va izolyatorlar kabi ba'zi komponentlarni qo'shishingiz mumkin. Yaxshi ishlab chiqilgan 3dB ko'prikning izolyatsiyasi 33dB dan ortiq bo'lishi mumkin.
3
Yo'naltiruvchi bog'lovchi quvvatni birlashtiruvchi birinchi tizimda qo'llaniladi.
Quvvatni birlashtirishning boshqa qo'llanilishi sifatida yo'naltirilgan jar maydoni quyidagi (a) rasmda ko'rsatilgan. Ushbu sxemada yo'naltiruvchi bog'lovchining yo'nalishi oqilona qo'llanilgan. Ikkala bog'lovchining ulanish darajalari ikkalasi ham 10 dB va yo'nalish ikkalasi ham 25 dB deb faraz qilsak, f1 va f2 uchlari orasidagi izolyatsiya 45 dB ni tashkil qiladi. Agar f1 va f2 kirishlari ikkalasi ham 0dBm bo'lsa, birlashtirilgan chiqish ikkalasi ham -10dBm bo'ladi. Quyidagi (b) rasmdagi Wilkinson bog'lovchisi bilan solishtirganda (uning odatiy izolyatsiya qiymati 20 dB), sintezdan so'ng OdBm ning bir xil kirish signali -3 dBm (qo'shish yo'qotilishini hisobga olmagan holda) mavjud. Namunalararo holat bilan solishtirganda, biz (a) rasmdagi kirish signalini 7dB ga oshiramiz, shunda uning chiqishi (b) rasmga mos keladi. Bu vaqtda (a) rasmdagi f1 va f2 o'rtasidagi izolyatsiya "pasayadi" "38 dB. Taqqoslashning yakuniy natijasi shundaki, yo'nalishli bog'lovchining quvvat sintezi usuli Wilkinson bog'lovchisidan 18 dB yuqori. Ushbu sxema o'nta kuchaytirgichning intermodulyatsiyasini o'lchash uchun javob beradi.
4
Quvvatni birlashtiruvchi tizim 2da yo'naltiruvchi bog'lovchi ishlatiladi

2, qabul qiluvchining shovqinga qarshi o'lchovi yoki soxta o'lchov uchun ishlatiladi
RF sinov va o'lchash tizimida quyidagi rasmda ko'rsatilgan sxemani tez-tez ko'rish mumkin. Faraz qilaylik, DUT (sinov ostidagi qurilma yoki uskuna) qabul qiluvchidir. Bunday holda, qo'shni kanal shovqin signalini qabul qiluvchiga yo'naltiruvchi bog'lovchining ulash uchi orqali yuborish mumkin. Keyin ularga yo'naltiruvchi bog'lovchi orqali ulangan o'rnatilgan tester qabul qiluvchining qarshiligini - ming shovqin ishlashini sinab ko'rishi mumkin. Agar DUT uyali telefon bo'lsa, telefon uzatgichi yo'nalishli ulagichning ulash uchiga ulangan keng qamrovli sinov qurilmasi tomonidan yoqilishi mumkin. Keyin spektr analizatori sahna telefonining soxta chiqishini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Albatta, spektr analizatoridan oldin ba'zi filtr sxemalarini qo'shish kerak. Ushbu misol faqat yo'nalishli bog'lovchilarning qo'llanilishini muhokama qilganligi sababli, filtr sxemasi o'tkazib yuborilgan.
5
Yo'nalishli ulagich qabul qiluvchining shovqinga qarshi o'lchovi yoki uyali telefonning soxta balandligi uchun ishlatiladi.
Ushbu sinov sxemasida yo'nalishli bog'lovchining yo'nalishi juda muhimdir. O'tkazgichga ulangan spektr analizatori faqat DUT dan signal olishni xohlaydi va ulanish uchidan parolni olishni istamaydi.

3, signal namunasi va monitoringi uchun
Transmitterni onlayn o'lchash va monitoringi yo'nalishli ulagichlarning eng keng tarqalgan qo'llanilishidan biri bo'lishi mumkin. Quyidagi rasm uyali tayanch stantsiyani o'lchash uchun yo'nalishli ulagichlarning odatiy qo'llanilishidir. Faraz qilaylik, transmitterning chiqish quvvati 43dBm (20Vt), yo'naltiruvchi bog'lovchining ulanishi. Imkoniyat 30 dB, kiritish yo'qolishi (chiziq yo'qolishi va ulanishning yo'qolishi) 0,15 dB. Ulanish uchida 13 dBm (20 mVt) signal tayanch stansiya sinov qurilmasiga yuboriladi, yo'nalishli ulash moslamasining to'g'ridan-to'g'ri chiqishi 42,85 dBm (19,3 Vt) ni tashkil qiladi va oqish - izolyatsiya qilingan tomondagi quvvat yuk tomonidan so'riladi.
6
Yo'nalishli bog'lovchi tayanch stantsiyani o'lchash uchun ishlatiladi.
Deyarli barcha transmitterlar ushbu usuldan onlayn namuna olish va monitoring qilish uchun foydalanadilar va, ehtimol, faqat ushbu usul normal ish sharoitida transmitterning ishlash testini kafolatlashi mumkin. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, xuddi shunday transmitter sinovi va turli sinovchilar turli tashvishlarga ega. Misol tariqasida WCDMA tayanch stantsiyalarini oladigan bo'lsak, operatorlar ish chastotasi diapazonidagi (2110~2170MHz) signal sifati, kanal ichidagi quvvat, qo'shni kanal quvvati va boshqalar kabi ko'rsatkichlarga e'tibor berishlari kerak. tayanch stansiyaning chiqish uchi Transmitterning tarmoq ichidagi ish sharoitlarini kuzatish va uni istalgan vaqtda boshqaruv markaziga yuborish uchun tor polosali (masalan, 2110 ~ 2170 MGts) yo'naltiruvchi bog'lovchi.
Agar u radiochastota spektrining regulyatori bo'lsa - yumshoq tayanch stansiya ko'rsatkichlarini sinab ko'rish uchun radio monitoring stantsiyasi, uning diqqat markazida butunlay boshqacha. Radio boshqaruvi spetsifikatsiyasi talablariga muvofiq, sinov chastota diapazoni 9kHz ~ 12,75GHz gacha kengaytirilgan va sinovdan o'tgan tayanch stantsiya juda keng. Chastota diapazonida qancha soxta nurlanish hosil bo'ladi va boshqa tayanch stansiyalarning muntazam ishlashiga xalaqit beradi? Radio kuzatuv stantsiyalarining tashvishi. Ayni paytda signalni namuna olish uchun bir xil tarmoqli kengligi bo'lgan yo'nalishli bog'lovchi talab qilinadi, lekin 9kHz ~ 12,75 GGts ni qamrab oladigan yo'nalishli bog'lovchi mavjud emasga o'xshaydi. Biz bilamizki, yo'nalishli bog'lovchining biriktiruvchi qo'li uzunligi uning markaziy chastotasiga bog'liq. Ultra keng polosali yo'nalishli bog'lovchining tarmoqli kengligi 0,5-18 gigagertsli kabi 5-6 oktava diapazoniga erishishi mumkin, ammo 500 MGts dan past chastota diapazoni qamrab olinmaydi.

4, onlayn quvvat o'lchovi
Quvvatni o'lchash texnologiyasida yo'nalishli ulagich juda muhim qurilmadir. Quyidagi rasmda yuqori quvvatli o'lchash tizimining odatiy sxemasi ko'rsatilgan. Sinov ostidagi kuchaytirgichdan to'g'ridan-to'g'ri quvvat yo'naltiruvchi bog'lovchining oldinga ulash uchi (3-terminal) tomonidan namuna olinadi va quvvat o'lchagichga yuboriladi. Ko'rsatilgan quvvat teskari ulash terminali (terminal 4) tomonidan namuna olinadi va quvvat o'lchagichga yuboriladi.
Yuqori quvvatni o'lchash uchun yo'nalishli bog'lovchi ishlatiladi.
Iltimos, diqqat qiling: teskari ulash terminali (4-terminal) yukdan aks ettirilgan quvvatni olishdan tashqari, yo'naltiruvchi bog'lovchining yo'nalishidan kelib chiqadigan oldinga yo'nalishdan (1-terminal) oqish quvvatini ham oladi. Ko'rsatilgan energiya sinovchi o'lchashni umid qilgan narsadir va oqish quvvati aks ettirilgan quvvatni o'lchashdagi xatolarning asosiy manbai hisoblanadi. Ko'rsatilgan quvvat va oqish quvvati teskari ulash uchiga (4 uchi) qo'yiladi va keyin quvvat o'lchagichga yuboriladi. Ikkala signalning uzatish yo'llari har xil bo'lgani uchun u vektor superpozitsiyasidir. Agar quvvat o'lchagichga kiritilgan qochqin quvvatni aks ettirilgan quvvat bilan solishtirish mumkin bo'lsa, u sezilarli o'lchov xatosini keltirib chiqaradi.
Albatta, yukdan aks ettirilgan quvvat (2-son) oldinga ulash uchiga ham oqadi (yuqoridagi rasmda ko'rsatilmagan uchi). Shunga qaramay, uning kattaligi oldinga kuchni o'lchaydigan oldinga kuch bilan solishtirganda minimaldir. Natijada yuzaga kelgan xatoni e'tiborsiz qoldirish mumkin.

Xitoyning "Silikon vodiysi" - Pekin Zhongguancun shahrida joylashgan Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. mahalliy va xorijiy tadqiqot institutlari, tadqiqot institutlari, universitetlar va korxona ilmiy tadqiqot xodimlariga xizmat ko'rsatishga bag'ishlangan yuqori texnologiyali korxonadir. Kompaniyamiz asosan mustaqil tadqiqot va ishlab chiqish, dizayn, ishlab chiqarish, optoelektronik mahsulotlarni sotish bilan shug'ullanadi va ilmiy tadqiqotchilar va sanoat muhandislari uchun innovatsion echimlar va professional, shaxsiy xizmatlarni taqdim etadi. Ko'p yillik mustaqil innovatsiyalardan so'ng u kommunal, harbiy, transport, elektroenergetika, moliya, ta'lim, tibbiyot va boshqa sohalarda keng qo'llaniladigan boy va mukammal fotoelektrik mahsulotlarni yaratdi.

Siz bilan hamkorlik qilishni orziqib kutamiz!


Yuborilgan vaqt: 20-aprel-2023