Direktional Kopplungen si Standard Mikrowellen-/Millimeterwellekomponenten a Mikrowellenmiessungen an anere Mikrowellensystemer. Si kënne fir Signalisolatioun, Trennung a Mëschung benotzt ginn, wéi zum Beispill fir d'Iwwerwaachung vun der Leeschtung, d'Stabiliséierung vun der Ausgangsleistung vun der Quell, d'Isolatioun vun der Signalquell, den Iwwerdroungs- a Reflexiounsfrequenz-Sweep-Test, etc. Et ass en direktionalen Mikrowellenleistungsdeeler, an et ass eng onverzichtbar Komponent a modernen Swept-Frequenz-Reflektometeren. Normalerweis gëtt et verschidden Zorten, wéi Wellenleiter, Koaxialleitung, Stripleitung a Mikrostrip.
Figur 1 ass e schematescht Diagramm vun der Struktur. Et besteet haaptsächlech aus zwéi Deeler, der Haaptleitung an der Hëllefsleitung, déi duerch verschidde Forme vu klenge Lächer, Schlitzer a Lächer matenee verbonne sinn. Dofir gëtt en Deel vun der Energieausgab vum "1" um Haaptleitungsende mat der Sekundärleitung verbonnen. Wéinst der Interferenz oder der Iwwerlagerung vu Wellen gëtt d'Energie nëmmen iwwer déi Sekundärleitung iwwerdroen - an enger Richtung (genannt "no vir"), an an der anerer Richtung. Et gëtt bal keng Energieiwwerdroung an enger Reiefolleg (genannt "réckwärts").
Figur 2 ass e Querrichtungskoppler, ee vun de Ports am Koppler ass mat enger agebauter Anpassungslast verbonnen.
Uwendung vun engem Richtungskoppler
1, fir Kraaftsynthesesystem
E 3dB-Richtungskoppler (allgemeng bekannt als 3dB-Bréck) gëtt normalerweis an engem Multi-Carrier-Frequenzsynthesesystem benotzt, wéi an der Figur hei ënnendrënner gewisen. Dës Zort vu Schaltung ass üblech an verdeelten Indoor-Systemer. Nodeems d'Signaler f1 an f2 vun zwéi Leeschtungsverstärker duerch e 3dB-Richtungskoppler passéiert sinn, enthält den Ausgang vun all Kanal zwou Frequenzkomponenten f1 an f2, an 3dB reduzéiert d'Amplitude vun all Frequenzkomponent. Wann ee vun den Ausgangsterminalen un eng absorbéierend Laascht ugeschloss ass, kann den aneren Ausgang als Stroumquell vum passive Intermodulatiounsmiessungssystem benotzt ginn. Wann Dir d'Isolatioun weider verbessere musst, kënnt Dir e puer Komponenten wéi Filter an Isolatoren derbäisetzen. D'Isolatioun vun enger gutt entworfener 3dB-Bréck kann méi wéi 33dB sinn.
De Richtungskoppler gëtt am Power-Combination System eent benotzt.
D'Direktiounsschluchtfläch als eng aner Uwendung vun der Leeschtungskombinatioun gëtt an der Figur (a) hei ënnendrënner gewisen. An dësem Circuit gouf d'Richtlinie vum Richtungskoppler clever ugewannt. Ënner der Viraussetzung, datt d'Kopplungsgrade vun den zwou Koppler allebéid 10dB an d'Richtlinie allebéid 25dB sinn, ass d'Isolatioun tëscht den f1- an f2-Ennen 45dB. Wann d'Inputen vun f1 an f2 allebéid 0dBm sinn, ass den kombinéierten Output allebéid -10dBm. Am Verglach mam Wilkinson-Koppler an der Figur (b) hei ënnendrënner (säin typeschen Isolatiounswäert ass 20dB), gëtt datselwecht Inputsignal vun OdBm, no der Synthese, -3dBm (ouni den Insertion Loss ze berücksichtegen). Am Verglach mat der Inter-Sample-Konditioun erhéijen mir den Inputsignal an der Figur (a) ëm 7dB, sou datt säin Output mat der Figur (b) konsequent ass. Zu dësem Zäitpunkt "hëlt" d'Isolatioun tëscht f1 an f2 an der Figur (a) of, wat 38 dB ass. Dat lescht Vergläichsresultat ass, datt d'Leeschtungssynthesemethod vum Richtungskoppler 18 dB méi héich ass wéi déi vum Wilkinson-Koppler. Dëst Schema ass gëeegent fir d'Intermodulatiounsmiessung vun zéng Verstärker.
E Richtungskoppler gëtt am Kraaftkombinatiounssystem 2 benotzt
2, benotzt fir Empfänger-Anti-Interferenzmiessung oder falsch Miessung
Am HF-Test- a Miessungssystem kann een dacks de Circuit an der Figur hei ënnendrënner gesinn. Stellt Iech vir, datt den DUT (Apparat oder Ausrüstung ënner Test) en Empfänger ass. An deem Fall kann en Interferenzsignal vun engem Nopeschkanal iwwer d'Kopplungsend vum Richtungskoppler an den Empfänger injizéiert ginn. Dann kann en integréierten Tester, deen iwwer de Richtungskoppler mat him verbonnen ass, de Widderstand vum Empfänger - d'Leeschtung vun dausend Interferenzen - testen. Wann den DUT en Handy ass, kann den Sender vum Telefon vun engem ëmfaassenden Tester, deen un d'Kopplungsend vum Richtungskoppler ugeschloss ass, ageschalt ginn. Dann kann e Spektrumanalysator benotzt ginn, fir den falschen Output vum Scenetelefon ze moossen. Natierlech sollten e puer Filtercircuits virum Spektrumanalysator bäigefüügt ginn. Well dëst Beispill nëmmen d'Uwendung vu Richtungskoppler beschäftegt, gëtt de Filtercircuit ewechgelooss.
De Richtungskoppler gëtt fir d'Anti-Interferenzmiessung vum Empfänger oder fir d'Héicht vun engem Handy benotzt.
An dësem Testschaltkrees ass d'Richtlinie vum Richtungskoppler ganz wichteg. De Spektrumanalysator, deen um Duerchgangsende verbonnen ass, wëll nëmmen de Signal vum DUT kréien a wëll net de Passwuert vum Kopplerende kréien.
3, fir Signalprobenahme an Iwwerwaachung
Online-Miessung an -Iwwerwaachung vum Sender kéint eng vun de meescht benotzten Uwendungen vu Richtungskoppler sinn. Déi folgend Figur ass eng typesch Uwendung vu Richtungskoppler fir d'Miessung vun enger mobiler Basisstatioun. Sot eis un, datt d'Ausgangsleistung vum Sender 43 dBm (20 W) ass, d'Kopplung vum Richtungskoppler. D'Kapazitéit ass 30 dB, den Insertion Loss (Line Loss plus Kopplerverloscht) ass 0,15 dB. Um Koppler-Enn gëtt en 13 dBm (20 mW) Signal un den Basisstatiounstester geschéckt, den direkten Ausgang vum Richtungskoppler ass 42,85 dBm (19,3 W), an de Leck ass D'Leeschtung op der isoléierter Säit gëtt vun enger Laascht absorbéiert.
De Richtungskoppler gëtt fir d'Miessung vun der Basisstatioun benotzt.
Bal all Sender benotzen dës Method fir Online-Sampling an Iwwerwaachung, a vläicht nëmmen dës Method kann den Performancetest vum Sender ënner normalen Aarbechtsbedingungen garantéieren. Et sollt awer bemierkt ginn, datt deeselwechten Sendertest ass, an ënnerschiddlech Tester hunn ënnerschiddlech Bedenken. Wann een d'WCDMA-Basisstatiounen als Beispill hëlt, mussen d'Betreiber op d'Indikatoren an hirem Aarbechtsfrequenzband (2110~2170MHz) oppassen, wéi z.B. Signalqualitéit, In-Channel-Leeschtung, Nopeschkanal-Leeschtung, etc. Ënner dëser Viraussetzung installéieren d'Hiersteller um Ausgangsende vun der Basisstatioun en schmuelbandegen (wéi z.B. 2110~2170MHz) Richtungskoppler, fir d'In-Band-Aarbechtsbedingungen vum Sender ze iwwerwaachen an en zu all Moment un de Kontrollzentrum ze schécken.
Wann et de Reguléierer vum Radiofrequenzspektrum - d'Funküberwaachungsstatioun - ass, fir d'Indikatoren vun der mëller Basisstatioun ze testen, ass hire Fokus komplett anescht. Geméiss den Ufuerderunge vun der Funkmanagementspezifikatioun gëtt den Testfrequenzberäich op 9kHz~12,75GHz erweidert, an déi geteste Basisstatioun ass sou breet. Wéi vill falsch Stralung gëtt am Frequenzband generéiert a stéiert de reegelméissege Betrib vun anere Basisstatiounen? Eng Suerg vun de Funküberwaachungsstatiounen. Am Moment ass e Richtungskopler mat der selwechter Bandbreet fir d'Signalprobe noutwendeg, awer e Richtungskopler, deen 9kHz~12,75GHz ofdecke kann, schéngt net ze existéieren. Mir wëssen, datt d'Längt vum Kopplungsarm vun engem Richtungskopler mat senger Mëttelfrequenz zesummenhänkt. D'Bandbreet vun engem ultrabreetband-Richtungskopler kann 5-6 Oktavenbänner erreechen, wéi 0,5-18GHz, awer de Frequenzband ënner 500MHz kann net ofgedeckt ginn.
4, Online-Leeschtungsmiessung
An der Duerchgangsleistungsmiesstechnologie ass de Richtungskoppler e ganz wichtegen Apparat. Déi folgend Figur weist d'Schema vun engem typesche Duerchgangs-Héichleistungsmiessungssystem. D'Virwärtsleistung vum Verstärker, deen getest gëtt, gëtt vum Virwärtskoppler-Enn (Klemme 3) vum Richtungskoppler ofgetastet an un de Leeschtungsmesser geschéckt. Déi reflektéiert Leeschtung gëtt vum Réckkopppler-Klemme (Klemme 4) ofgetastet an un de Leeschtungsmesser geschéckt.
E Richtungskoppler gëtt fir d'Miessung vun héijer Leeschtung benotzt.
Opgepasst: Nieft dem Empfang vun der reflektéierter Leeschtung vun der Laascht empfänkt den Réckkopplungsterminal (Terminal 4) och Leckleistung aus der Virwärtsrichtung (Terminal 1), déi duerch d'Richtlinie vum Richtungskopler verursaacht gëtt. Déi reflektéiert Energie ass dat, wat den Tester moosse wëll, an d'Leckleistung ass déi primär Quell vu Feeler an der Miessung vun der reflektéierter Leeschtung. Déi reflektéiert Leeschtung an d'Leckleistung ginn um Réckkopplungsend (4 Enden) iwwerlagert an dann un de Leeschtungsmesser geschéckt. Well d'Transmissiounsweeër vun den zwee Signaler ënnerschiddlech sinn, ass et eng Vektorsuperpositioun. Wann d'Leckleistung, déi an de Leeschtungsmesser aginn gëtt, mat der reflektéierter Leeschtung verglach ka ginn, produzéiert dat e bedeitende Miessfehler.
Natierlech wäert déi reflektéiert Leeschtung vun der Laascht (Enn 2) och op den Enn vum viischte Kopplungspunkt lecken (Enn 1, net an der Figur uewen gewisen). Trotzdeem ass hir Gréisst minimal am Verglach mat der Virwärtsleeschtung, déi d'Virwärtstäerkt moosst. De resultéierende Feeler kann ignoréiert ginn.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., mat Sëtz am chinesesche "Silicon Valley" - Beijing Zhongguancun, ass en High-Tech-Entreprise, deen sech dem Déngscht vun nationalen an auslännesche Fuerschungsinstituter, Fuerschungsinstituter, Universitéiten a wëssenschaftleche Fuerschungspersonal an Entreprisen engagéiert. Eis Firma beschäftegt sech haaptsächlech mat der onofhängeger Fuerschung an Entwécklung, dem Design, der Produktioun, dem Verkaf vun optoelektronesche Produkter a bitt innovativ Léisungen a professionell, personaliséiert Servicer fir wëssenschaftlech Fuerscher an Industrieingenieuren. No Jore vun onofhängeger Innovatioun huet si eng räich a perfekt Serie vu photoelektresche Produkter opgebaut, déi wäit verbreet an de kommunalen, militäreschen, transport-, elektresche, finanziellen, bildungs-, medezineschen an aneren Industrien agesat ginn.
Mir freeën eis op d'Zesummenaarbecht mat Iech!
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 20. Abrëll 2023