L'accoppiatori direzionali sò cumpunenti standard di microonde / millimetri in a misurazione di microonde è altri sistemi di microonde. Puderanu esse aduprati per l'isolamentu di u signale, a separazione è a mistura, cum'è u surviglianza di u putere, a stabilizazione di a putenza di a surghjente, l'isolamentu di a surgente di u segnu, a prova di spazzamentu di freccia di trasmissione è di riflessione, etc. in i riflettometri muderni di freccia di scansione. Di solitu, ci sò parechji tippi, cum'è guida d'onda, linea coaxial, stripline è microstrip.
A figura 1 hè un schema schematicu di a struttura. Include principalmente duie parte, a linea principale è a linea ausiliaria, chì hè accumpagnata l'una cù l'altru attraversu diverse forme di picculi buchi, fenditure è spazii. Dunque, una parte di l'input di putenza da u "1" nantu à l'estremità di a linea principale serà accumpagnata à a linea secundaria. A causa di l'interferenza o a superposizione di l'onda, u putere serà trasmessu solu longu a linea secundaria - una direzzione (chjamata "avanti"), è l'altru ùn ci hè quasi micca trasmissione di energia in un ordine (chjamatu "reverse").
A figura 2 hè un accoppiatore trasversale, unu di i porti in l'accoppiatore hè cunnessu à una carica currispondente integrata.
Applicazione di l'accoppiatore direzionale
1, per u sistema di sintesi di putenza
Un accoppiatore direzionale 3dB (comunemente cunnisciutu cum'è un ponte 3dB) hè generalmente utilizatu in un sistema di sintesi di frequenza multi-portatore, cum'è mostra in a figura sottu. Stu tipu di circuitu hè cumuni in i sistemi distribuiti interni. Dopu chì i signali f1 è f2 da dui amplificatori di putenza passanu per un accoppiatore direzionale 3dB, l'output di ogni canale cuntene dui cumpunenti di frequenza f1 è f2, è 3dB riduce l'amplitude di ogni cumpunente di frequenza. Se unu di i terminali di output hè cunnessu à una carica assorbente, l'altru output pò esse usatu cum'è fonte di energia di u sistema di misurazione di intermodulazione passiva. Sè avete bisognu di migliurà l'isolamentu più, pudete aghjunghje alcuni cumpunenti cum'è filtri è isolanti. L'isolamentu di un ponte 3dB ben cuncepitu pò esse più di 33dB.
L'accoppiatore direzionale hè utilizzatu in u sistema di cumminzioni di putere unu.
L'area di gully direzzione cum'è un'altra applicazione di cumminazione di putere hè mostrata in a figura (a) sottu. In questu circuitu, a direttività di l'accoppiatore direzionale hè stata applicata in modu intelligente. Assumindu chì i gradi di accoppiamentu di i dui accoppiatori sò tramindui 10dB è a direttività sia 25dB, l'isolamentu trà l'estremità f1 è f2 hè 45dB. Se l'inputs di f1 è f2 sò tramindui 0dBm, l'output cumminatu hè tramindui -10dBm. Comparatu cù l'accoppiatore Wilkinson in a figura (b) sottu (u so valore di isolamentu tipicu hè 20dB), u listessu signalu di input di OdBm, dopu a sintesi, ci hè -3dBm (senza cunsiderà a perdita di inserimentu). Comparatu à a cundizione inter-sample, aumentemu u signale di input in a figura (a) da 7dB per chì a so output hè coherente cù a figura (b). À questu tempu, l'isolamentu trà f1 è f2 in a figura (a) "diminuisce" "Is 38 dB. U risultatu finali di paraguni hè chì u metudu di sintesi di putenza di l'accoppiatore direzionale hè 18dB più altu ch'è l'accoppiatore Wilkinson. Stu schema hè adattatu per a misura di intermodulazione di deci amplificatori.
Un accoppiatore direzionale hè utilizatu in u sistema di cumminazione di putenza 2
2, utilizatu per a misurazione anti-interferenza di u receptore o misurazione spuria
In u sistema di prova è misurazione RF, u circuitu indicatu in a figura sottu pò esse spessu vistu. Suppone chì u DUT (dispositivu o equipamentu sottu test) hè un receptore. In questu casu, un signalu di interferenza di u canale adiacente pò esse iniettatu in u ricevitore attraversu l'estremità di accoppiamentu di l'accoppiatore direzionale. Allora un tester integratu cunnessu à elli attraversu l'accoppiatore direzionale pò pruvà a resistenza di u receptore - mille prestazioni di interferenza. Se u DUT hè un telefunu cellulare, u trasmettitore di u telefunu pò esse attivatu da un tester cumpletu cunnessu à l'estremità di accoppiamentu di l'accoppiatore direzionale. Allora un analizzatore di spettru pò esse usatu per misurà l'output spuriu di u telefunu di scena. Di sicuru, certi circuiti di filtru deve esse aghjuntu prima di l'analizzatore di spettru. Siccomu questu esempiu discute solu l'applicazione di accoppiatori direzionali, u circuitu di filtru hè omesso.
L'accoppiatore direzionale hè adupratu per a misurazione anti-interferenza di u ricevitore o l'altezza spuria di u telefuninu.
In questu circuitu di prova, a direttività di l'accoppiatore direzionale hè assai impurtante. L'analizzatore di spettru cunnessu à l'estremità passa solu vole riceve u signale da u DUT è ùn vole micca riceve a password da l'estremità di accoppiamentu.
3, per u campionamentu di u segnu è u monitoraghju
A misurazione è u monitoraghju in linea di trasmettitore pò esse una di l'applicazioni più usate di accoppiatori direzionali. A figura seguente hè una applicazione tipica di accoppiatori direzionali per a misurazione di a stazione di basa cellulare. Supponete chì a putenza di output di u trasmettitore hè 43dBm (20W), l'accoppiamentu di l'accoppiatore direzionale. A capacità hè 30dB, a perdita di inserzione (perdita di linea più perdita di accoppiamentu) hè 0.15dB. L'estremità di l'accoppiamentu hà 13dBm (20mW) signale mandatu à u tester di a stazione di basa, l'output direttu di l'accoppiatore direzionale hè 42.85dBm (19.3W), è a fuga hè A putenza in u latu isolatu hè assorbita da una carica.
L'accoppiatore direzionale hè adupratu per a misurazione di a stazione di basa.
Quasi tutti i trasmettitori utilizanu stu metudu per u campionamentu è u monitoraghju in linea, è forsi solu stu metudu pò guarantisci a prova di prestazione di u trasmettitore in cundizioni normali di travagliu. Ma si deve esse nutatu chì u listessu hè a prova di trasmettitore, è i diversi testatori anu diverse preoccupazioni. Pigliendu stazioni di basa WCDMA per esempiu, l'operatori devenu attentu à l'indicatori in a so banda di freccia di travagliu (2110 ~ 2170MHz), cum'è a qualità di u signale, a putenza in-canale, a putenza di u canale adiacente, etc. l'estremità di output di a stazione di basa Un accoppiatore direzionale narrowband (cum'è 2110 ~ 2170MHz) per monitorà e cundizioni di travagliu in-band di u trasmettitore è mandà à u centru di cuntrollu in ogni mumentu.
S'ellu hè u regulatore di u spettru di frequenze radio - a stazione di surviglianza di a radio per pruvà l'indicatori di stazioni di basa suave, u so focus hè completamente diversu. Sicondu i requisiti di specificazione di gestione di a radio, a gamma di frequenze di prova hè allargata à 9kHz ~ 12.75GHz, è a stazione di basa testata hè cusì larga. Quanta radiazione spuria serà generata in a banda di frequenza è interferiscenu cù l'operazione regulare di altre stazioni di basa? Una preoccupazione di stazioni di surviglianza radio. À questu tempu, un accoppiatore direzionale cù a stessa larghezza di banda hè necessariu per u campionamentu di u signale, ma un accoppiatore direzionale chì pò copre 9kHz ~ 12.75GHz ùn pare micca esiste. Sapemu chì a lunghezza di u bracciu d'accoppiamentu di un accoppiatore direzionale hè ligata à a so freccia centrale. A larghezza di banda di un accoppiatore direzionale ultra-wideband pò ottene 5-6 bande d'ottava, cum'è 0.5-18GHz, ma a banda di frequenza sottu 500MHz ùn pò micca esse coperta.
4, misurazione di putenza in linea
In a tecnulugia di misurazione di putenza à traversu, l'accoppiatore direzionale hè un dispositivu assai criticu. A figura seguente mostra u schema schematicu di un tipicu sistema di misurazione d'alta putenza pass-through. A putenza in avanti da l'amplificatore sottu Test hè campiunata da l'estremità di accoppiamentu avanti (terminale 3) di l'accoppiatore direzionale è mandata à u metru di putenza. A putenza riflessa hè campionata da u terminal di accoppiamentu inversu (terminale 4) è mandatu à u metru di putenza.
Un accoppiatore direzionale hè utilizatu per a misurazione d'alta putenza.
Per piacè nutate: In più di riceve a putenza riflessa da a carica, u terminal di accoppiamentu inversu (terminale 4) riceve ancu a putenza di fuga da a direzzione avanti (terminale 1), chì hè causata da a direttività di l'accoppiatore direzionale. L'energia riflessa hè ciò chì u tester spera di misurà, è a putenza di fuga hè a fonte primaria di errori in a misurazione di a putenza riflessa. A putenza riflessa è a putenza di fuga sò sovrapposte à l'estremità di accoppiamentu inversa (4 estremità) è poi mandate à u metru di putenza. Siccomu i camini di trasmissione di i dui signali sò diffirenti, hè una superposizione di vettore. Se l'input di putenza di fuga à u metru di putenza pò esse Paragunatu cù a putenza riflessa, pruducerà un errore di misurazione significativu.
Di sicuru, a putenza riflessa da a carica (fine 2) si sparghjerà ancu à l'estremità di accoppiamentu avanti (fine 1, micca mostrata in a figura sopra). Eppuru, a so magnitudine hè minima paragunata à a putenza avanti, chì misura a forza in avanti. L'errore risultatu pò esse ignoratu.
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Postu tempu: Apr-20-2023