Usmerjeni spojniki so standardne komponente mikrovalovnih/milimetrskih valov pri merjenju mikrovalov in drugih mikrovalovnih sistemih.Uporabljajo se lahko za izolacijo, ločevanje in mešanje signala, kot je spremljanje moči, stabilizacija izhodne moči vira, izolacija vira signala, preskus pometanja frekvence prenosa in refleksije itd. Je usmerjeni mikrovalovni delilnik moči in je nepogrešljiva komponenta v sodobnih reflektometrih s prestreljeno frekvenco.Običajno obstaja več vrst, kot so valovodni, koaksialni, trakasti in mikrotrakasti.
Slika 1 je shematski diagram strukture.V glavnem vključuje dva dela, glavno in pomožno linijo, ki sta med seboj povezani skozi različne oblike majhnih lukenj, rež in rež.Zato bo del vhodne moči iz "1" na koncu glavnega voda priključen na sekundarni vod.Zaradi motenj ali superpozicije valov se bo moč prenašala le po sekundarnem vodu – ena smer (imenovana »naprej«) in druga. Skoraj ni prenosa moči v enem vrstnem redu (imenovanem »nazaj«).
Slika 2 je navzkrižno usmerjen spojnik, eno od vrat v spojniku je povezano z vgrajeno ujemajočo se obremenitvijo.
Uporaba usmerjenega spojnika
1, za sistem za sintezo moči
Usmerjeni spojnik 3dB (splošno znan kot 3dB most) se običajno uporablja v sistemu za sintezo več nosilnih frekvenc, kot je prikazano na spodnji sliki.Ta vrsta vezja je pogosta v notranjih porazdeljenih sistemih.Ko gresta signala f1 in f2 iz dveh močnostnih ojačevalnikov skozi 3dB usmerjen sklopnik, izhod vsakega kanala vsebuje dve frekvenčni komponenti f1 in f2, 3dB pa zmanjša amplitudo vsake frekvenčne komponente.Če je eden od izhodnih priključkov priključen na absorpcijsko obremenitev, se lahko drugi izhod uporabi kot vir energije pasivnega intermodulacijskega merilnega sistema.Če želite izolacijo še izboljšati, lahko dodate nekatere komponente, kot so filtri in izolatorji.Izolacija dobro zasnovanega mostu 3dB je lahko več kot 33dB.
Usmerjeni sklopnik se uporablja v prvem sistemu za združevanje moči.
Usmerjeno območje požiralnika kot druga uporaba združevanja moči je prikazano na spodnji sliki (a).V tem vezju je bila usmerjenost usmerjenega spojnika pametno uporabljena.Ob predpostavki, da sta stopnji sklopitve obeh spojnikov 10 dB in je usmerjenost oba 25 dB, je izolacija med koncema f1 in f2 45 dB.Če sta oba vhoda f1 in f2 0dBm, je skupni izhod oba -10dBm.V primerjavi z Wilkinsonovim spojnikom na spodnji sliki (b) (njegova tipična vrednost izolacije je 20 dB) je enak vhodni signal OdBm po sintezi -3 dBm (brez upoštevanja vstavljene izgube).V primerjavi s stanjem med vzorci povečamo vhodni signal na sliki (a) za 7 dB, tako da je njegov izhod skladen s sliko (b).V tem času se izolacija med f1 in f2 na sliki (a) "zmanjša" "je 38 dB.Končni primerjalni rezultat je, da je metoda sinteze moči usmerjenega sklopnika 18 dB višja od Wilkinsonovega spojnika.Ta shema je primerna za intermodulacijsko merjenje desetih ojačevalnikov.
Usmerjeni sklopnik se uporablja v sistemu za združevanje moči 2
2, ki se uporablja za merjenje proti motnjam sprejemnika ali lažno merjenje
V RF testnem in merilnem sistemu je pogosto mogoče videti vezje, prikazano na spodnji sliki.Recimo, da je DUT (naprava ali oprema, ki se testira) sprejemnik.V tem primeru se lahko interferenčni signal sosednjega kanala vbrizga v sprejemnik skozi spojni konec usmerjenega spojnika.Nato lahko integrirani preizkuševalec, ki je nanje povezan prek usmerjenega spojnika, preizkusi odpornost sprejemnika – zmogljivost na tisoče motenj.Če je DUT mobilni telefon, se lahko oddajnik telefona vklopi s celovitim testerjem, priključenim na sklopni konec usmerjenega spojnika.Nato lahko analizator spektra uporabimo za merjenje lažnega izhoda telefona scene.Seveda je treba pred spektralnim analizatorjem dodati nekaj filtrskih vezij.Ker ta primer obravnava samo uporabo usmerjenih spojnikov, je filtrsko vezje izpuščeno.
Usmerjeni sklopnik se uporablja za merjenje proti motnjam sprejemnika ali lažne višine mobilnega telefona.
V tem preskusnem vezju je usmerjenost usmerjenega spojnika zelo pomembna.Spektralni analizator, priključen na skozen konec, želi prejeti samo signal iz DUT in ne želi prejeti gesla s sklopitvenega konca.
3, za vzorčenje signala in spremljanje
Spletno merjenje in spremljanje oddajnika sta morda ena najpogosteje uporabljenih aplikacij usmerjenih spojnikov.Naslednja slika je tipična uporaba usmerjenih spojnikov za merjenje celične bazne postaje.Recimo, da je izhodna moč oddajnika 43 dBm (20 W), sklop usmerjenega spojnika.Zmogljivost je 30 dB, vstavljena izguba (izguba linije plus izguba sklopitve) je 0,15 dB.Konec spojke ima signal 13dBm (20mW), poslan testerju bazne postaje, neposredni izhod usmerjenega spojnika je 42,85dBm (19,3W), uhajanje pa je. Moč na izolirani strani absorbira obremenitev.
Usmerjeni sklopnik se uporablja za merjenje bazne postaje.
Skoraj vsi oddajniki uporabljajo to metodo za spletno vzorčenje in spremljanje in morda le ta metoda lahko zagotovi preizkus delovanja oddajnika v normalnih delovnih pogojih.Vendar je treba opozoriti, da je test oddajnika enak in da imajo različni preizkuševalci različne pomisleke.Če za primer vzamemo bazne postaje WCDMA, morajo biti operaterji pozorni na indikatorje v njihovem delovnem frekvenčnem pasu (2110~2170MHz), kot so kakovost signala, moč v kanalu, moč sosednjega kanala itd. Pod to predpostavko bodo proizvajalci namestili na izhodni konec bazne postaje Ozkopasovni (kot je 2110~2170MHz) usmerjeni spojnik za spremljanje znotrajpasovnih delovnih pogojev oddajnika in pošiljanje v nadzorni center kadar koli.
Če gre za regulator radiofrekvenčnega spektra - radijsko nadzorno postajo za testiranje indikatorjev mehkih baznih postaj, je njegov fokus povsem drugačen.V skladu z zahtevami specifikacije radijskega upravljanja je testno frekvenčno območje razširjeno na 9 kHz ~ 12,75 GHz, preizkušena bazna postaja pa je tako široka.Koliko lažnega sevanja se bo ustvarilo v frekvenčnem pasu in motilo normalno delovanje drugih baznih postaj?Skrb radijskih nadzornih postaj.Trenutno je za vzorčenje signala potreben usmerjeni spojnik z enako pasovno širino, vendar se zdi, da usmerjeni spojnik, ki bi lahko pokrival 9 kHz ~ 12,75 GHz, ne obstaja.Vemo, da je dolžina sklopne roke usmerjenega spojnika povezana z njegovo središčno frekvenco.Pasovna širina ultraširokopasovnega usmerjenega spojnika lahko doseže 5-6 oktavnih pasov, na primer 0,5-18 GHz, vendar frekvenčnega pasu pod 500 MHz ni mogoče pokriti.
4, spletno merjenje moči
V tehnologiji pretočnega merjenja moči je usmerjeni sklopnik zelo kritična naprava.Naslednja slika prikazuje shematski diagram tipičnega prehodnega merilnega sistema visoke moči.Posrednjo moč iz preskušanega ojačevalnika vzorči sprednji spojni konec (sponka 3) usmerjenega spojnika in pošlje v merilnik moči.Odbito moč vzorči priključek vzvratne sklopke (sponka 4) in pošlje v merilnik moči.
Usmerjeni sklopnik se uporablja za merjenje velike moči.
Prosimo, upoštevajte: poleg prejema odbite moči od obremenitve, priključek vzvratne sklopke (sponka 4) prejme tudi moč uhajanja iz smeri naprej (sponka 1), ki je posledica usmerjenosti usmerjenega spojnika.Odbita energija je tisto, kar preizkuševalec upa izmeriti, moč uhajanja pa je glavni vir napak pri merjenju odbite moči.Odbita moč in moč uhajanja se prekrivata na koncu vzvratne sklopke (4 konci) in nato pošljeta v merilnik moči.Ker sta poti prenosa obeh signalov različni, gre za vektorsko superpozicijo.Če lahko uhajajočo moč, dovedeno v merilnik moči, primerjamo z odbito močjo, bo to povzročilo znatno napako pri merjenju.
Seveda bo odbita moč bremena (konec 2) prav tako uhajala na sprednji konec sklopke (konec 1, ni prikazan na zgornji sliki).Kljub temu je njegova velikost minimalna v primerjavi z močjo naprej, ki meri moč naprej.Nastalo napako lahko prezrete.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. s sedežem v kitajski »Silicijevi dolini« – Beijing Zhongguancun, je visokotehnološko podjetje, namenjeno oskrbi domačih in tujih raziskovalnih ustanov, raziskovalnih inštitutov, univerz in osebja za znanstvene raziskave podjetij.Naše podjetje se v glavnem ukvarja z neodvisnimi raziskavami in razvojem, oblikovanjem, proizvodnjo, prodajo optoelektronskih izdelkov ter zagotavljanjem inovativnih rešitev in profesionalnih, personaliziranih storitev za znanstvene raziskovalce in industrijske inženirje.Po letih neodvisnih inovacij je oblikoval bogato in popolno serijo fotoelektričnih izdelkov, ki se pogosto uporabljajo v komunalni, vojaški, transportni, elektroenergetski, finančni, izobraževalni, medicinski in drugih panogah.
Veselimo se sodelovanja z vami!
Čas objave: 20. aprila 2023