Princip rada usmjerene spojnice

Usmjereni spojnici su standardne mikrovalne/milimetarske komponente u mikrovalnom mjerenju i drugim mikrotalasnim sistemima.Mogu se koristiti za izolaciju, razdvajanje i miješanje signala, kao što je praćenje snage, stabilizacija izlazne snage izvora, izolacija izvora signala, test prolaska frekvencije prijenosa i refleksije, itd. To je usmjereni mikrovalni djelitelj snage i nezamjenjiva je komponenta u modernim reflektometrima s pometnom frekvencijom.Obično postoji nekoliko tipova, kao što su talasovod, koaksijalna linija, trakasta i mikrotrakasta.

Slika 1 je šematski dijagram strukture.Uglavnom uključuje dva dijela, glavnu liniju i pomoćnu liniju, koji su međusobno povezani kroz različite oblike malih rupa, proreza i praznina.Stoga će dio ulazne snage sa “1″ na kraju glavne linije biti spojen na sekundarni vod.Zbog interferencije ili superpozicije valova, snaga će se prenositi samo duž sekundarne linije - jedan smjer (koji se naziva "naprijed"), a drugi Gotovo da nema prijenosa snage u jednom redoslijedu (koji se naziva "obrnuto")
1
Slika 2 je unakrsna spojnica, jedan od portova u spojnici je povezan sa ugrađenim odgovarajućim opterećenjem.
2
Primjena usmjerenog spojnika

1, za sistem sinteze energije
Usmjereni sprežnik od 3dB (obično poznat kao most od 3dB) se obično koristi u sistemu za sintezu frekvencije sa više nosilaca, kao što je prikazano na donjoj slici.Ova vrsta kola je uobičajena u zatvorenim distribuiranim sistemima.Nakon što signali f1 i f2 iz dva pojačala snage prođu kroz usmjereni sprežnik od 3dB, izlaz svakog kanala sadrži dvije frekventne komponente f1 i f2, a 3dB smanjuje amplitudu svake frekvencijske komponente.Ako je jedan od izlaznih terminala spojen na apsorbirajuće opterećenje, drugi izlaz se može koristiti kao izvor napajanja pasivnog intermodulacijskog mjernog sistema.Ako trebate dodatno poboljšati izolaciju, možete dodati neke komponente kao što su filteri i izolatori.Izolacija dobro dizajniranog mosta od 3dB može biti veća od 33dB.
3
Usmjereni spojnik se koristi u sistemu za kombinovanje snage jedan.
Područje usmjerenog slivnika kao još jedna primjena kombinacije snage prikazano je na slici (a) ispod.U ovom krugu, usmjerenost sprežnika je pametno primijenjena.Pod pretpostavkom da su stupnjevi spajanja dva spojnika oba 10dB, a usmjerenost oba 25dB, izolacija između krajeva f1 i f2 je 45dB.Ako su oba ulaza za f1 i f2 0dBm, kombinovani izlaz je -10dBm.U poređenju sa Wilkinsonovom spojnicom na slici (b) ispod (njegova tipična vrijednost izolacije je 20dB), isti ulazni signal OdBm, nakon sinteze, postoji -3dBm (bez uzimanja u obzir gubitka pri umetanju).U poređenju sa stanjem između uzorka, povećavamo ulazni signal na slici (a) za 7dB tako da njegov izlaz bude u skladu sa slikom (b).U ovom trenutku, izolacija između f1 i f2 na slici (a) „smanjuje“ „je 38 dB.Konačni rezultat poređenja je da je metoda sinteze snage usmjerenog sprežnika 18dB veća od Wilkinsonovog sprežnika.Ova shema je pogodna za intermodulacijska mjerenja deset pojačala.
4
U sistemu za kombinovanje snage 2 koristi se usmerena spojnica

2, koji se koristi za mjerenje anti-interferencije prijemnika ili lažno mjerenje
U RF testnom i mjernom sistemu često se može vidjeti kolo prikazano na donjoj slici.Pretpostavimo da je DUT (uređaj ili oprema koja se testira) prijemnik.U tom slučaju, signal interferencije susjednog kanala može biti ubrizgan u prijemnik kroz spojni kraj usmjerenog sprežnika.Zatim integrirani tester povezan s njima preko usmjerenog spojnika može testirati otpor prijemnika – hiljadu performansi smetnji.Ako je DUT mobilni telefon, odašiljač telefona može se uključiti pomoću sveobuhvatnog testera spojenog na spojni kraj usmjerene spojnice.Zatim se analizator spektra može koristiti za mjerenje lažnog izlaza telefona scene.Naravno, prije analizatora spektra treba dodati neke filterske krugove.Budući da se u ovom primjeru govori samo o primjeni usmjerenih sprežnika, krug filtera je izostavljen.
5
Usmjereni spojnik se koristi za mjerenje smetnji prijemnika ili lažne visine mobilnog telefona.
U ovom ispitnom krugu, usmjerenost sprežnika je vrlo važna.Analizator spektra spojen na prolazni kraj želi samo da primi signal od DUT-a i ne želi da primi lozinku sa kraja spojnice.

3, za uzorkovanje i praćenje signala
Mrežno mjerenje i nadzor predajnika može biti jedna od najčešće korištenih primjena usmjerenih spojnica.Sljedeća slika je tipična primjena usmjerenih sprežnika za mjerenje ćelijske bazne stanice.Pretpostavimo da je izlazna snaga predajnika 43dBm (20W), spoj usmjerenog sprežnika.Kapacitet je 30dB, gubitak umetanja (gubitak linije plus gubitak sprege) je 0,15dB.Kraj spojnice ima signal od 13 dBm (20 mW) koji se šalje testeru bazne stanice, direktni izlaz usmjerenog spojnika je 42,85 dBm (19,3 W), a curenje je Snaga na izolovanoj strani apsorbirana je od strane opterećenja.
6
Usmjereni spojnik se koristi za mjerenje bazne stanice.
Gotovo svi odašiljači koriste ovu metodu za online uzorkovanje i praćenje, a možda samo ova metoda može garantirati testiranje performansi predajnika u normalnim radnim uvjetima.Ali treba napomenuti da je isti test predajnika, a različiti testeri imaju različite probleme.Uzimajući WCDMA bazne stanice kao primjer, operateri moraju obratiti pažnju na indikatore u svom radnom frekvencijskom opsegu (2110~2170MHz), kao što su kvalitet signala, snaga u kanalu, snaga susjednog kanala, itd. Pod ovom pretpostavkom, proizvođači će instalirati na izlazni kraj bazne stanice Uskopojasni (kao što je 2110~2170MHz) usmjeren spojnik za praćenje radnih uslova u opsegu predajnika i slanje u kontrolni centar u bilo koje vrijeme.
Ako je to regulator radiofrekventnog spektra - stanica za praćenje radio stanica za testiranje indikatora mekih baznih stanica, njegov fokus je potpuno drugačiji.U skladu sa zahtjevima specifikacije upravljanja radiom, opseg testnih frekvencija je proširen na 9kHz~12.75GHz, a testirana bazna stanica je tako široka.Koliko će se lažnog zračenja generirati u frekvencijskom opsegu i ometati normalan rad drugih baznih stanica?Zabrinutost radio nadzornih stanica.U ovom trenutku, za uzorkovanje signala je potreban usmeren sprežnik sa istom širinom opsega, ali izgleda da ne postoji usmereni sprežnik koji može da pokrije 9kHz~12.75GHz.Znamo da je dužina kraka spojnice usmjerenog sprežnika povezana s njegovom središnjom frekvencijom.Širina pojasa ultra-širokopojasnog usmjerenog sprežnika može postići opsege od 5-6 oktava, kao što je 0,5-18GHz, ali frekvencijski pojas ispod 500MHz ne može biti pokriven.

4, online mjerenje snage
U tehnologiji mjerenja snage kroz tip, usmjereni spojnik je vrlo kritičan uređaj.Sljedeća slika prikazuje šematski dijagram tipičnog prolaznog mjernog sistema velike snage.Snaga naprijed iz pojačivača koji se testira uzorkuje se od strane prednjeg spojnog kraja (termina 3) usmjerenog spojnika i šalje mjeraču snage.Reflektovana snaga se uzorkuje preko terminala za reverzno spajanje (termina 4) i šalje se na mjerač snage.
Usmjereni spojnik se koristi za mjerenje velike snage.
Napomena: Osim što prima reflektiranu snagu od opterećenja, terminal za povratnu spregu (terminal 4) također prima snagu curenja iz smjera naprijed (terminal 1), što je uzrokovano usmjerenošću spojnice za smjer.Odražena energija je ono što se tester nada da će izmjeriti, a snaga curenja je primarni izvor grešaka u mjerenju reflektirane snage.Reflektirana snaga i snaga curenja su superponirani na obrnuti kraj spojnice (4 kraja) i zatim se šalju na mjerač snage.Budući da su putevi prijenosa dva signala različiti, radi se o vektorskoj superpoziciji.Ako se ulazna snaga curenja u mjerač snage može uporediti sa reflektovanom snagom, to će proizvesti značajnu grešku mjerenja.
Naravno, reflektovana snaga od opterećenja (kraj 2) će takođe procuriti do prednjeg kraja spojnice (kraj 1, nije prikazan na gornjoj slici).Ipak, njegova veličina je minimalna u poređenju sa snagom naprijed, koja mjeri snagu naprijed.Rezultirajuća greška se može zanemariti.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. koji se nalazi u kineskoj „Silicijskoj dolini“ – Beijing Zhongguancun, je visokotehnološko preduzeće posvećeno pružanju usluga domaćim i stranim istraživačkim institucijama, istraživačkim institutima, univerzitetima i osoblju za naučno istraživanje preduzeća.Naša kompanija se uglavnom bavi nezavisnim istraživanjem i razvojem, projektovanjem, proizvodnjom, prodajom optoelektronskih proizvoda i pruža inovativna rešenja i profesionalne, personalizovane usluge za naučne istraživače i industrijske inženjere.Nakon godina nezavisne inovacije, formirao je bogatu i savršenu seriju fotoelektričnih proizvoda, koji se široko koriste u komunalnoj, vojnoj, transportnoj, elektroenergetskoj, financijskoj, obrazovnoj, medicinskoj i drugim industrijama.

Radujemo se saradnji sa Vama!


Vrijeme objave: Apr-20-2023