Usmjereni spojnici su standardne mikrovalne/milimetarske valne komponente u mikrovalnim mjerenjima i drugim mikrovalnim sustavima. Mogu se koristiti za izolaciju, odvajanje i miješanje signala, kao što su praćenje snage, stabilizacija izlazne snage izvora, izolacija izvora signala, ispitivanje frekvencije prijenosa i refleksije itd. To je usmjereni razdjelnik mikrovalne snage i neizostavna je komponenta u modernim reflektometrima s frekvencijom promjene. Obično postoji nekoliko vrsta, kao što su valovod, koaksijalni vod, trakasti vod i mikrotrakasti reflektor.
Slika 1 je shematski dijagram strukture. Uglavnom uključuje dva dijela, glavni vod i pomoćni vod, koji su međusobno povezani kroz različite oblike malih rupa, proreza i praznina. Stoga će dio ulazne snage iz "1" na kraju glavnog voda biti spojen na sekundarni vod. Zbog interferencije ili superpozicije valova, snaga će se prenositi samo duž sekundarnog voda - u jednom smjeru (tzv. "naprijed") i u drugom. Gotovo da nema prijenosa snage u jednom smjeru (tzv. "unatrag")
Slika 2 prikazuje križno-usmjereni sprežnik, jedan od priključaka u sprežniku spojen je na ugrađeno odgovarajuće opterećenje.
Primjena usmjerenog spojnika
1, za sustav sinteze snage
3dB usmjereni sprežnik (obično poznat kao 3dB most) obično se koristi u sustavu sinteze višenosnih frekvencija, kao što je prikazano na donjoj slici. Ova vrsta kruga uobičajena je u unutarnjim distribuiranim sustavima. Nakon što signali f1 i f2 iz dva pojačala snage prođu kroz 3dB usmjereni sprežnik, izlaz svakog kanala sadrži dvije frekvencijske komponente f1 i f2, a 3dB smanjuje amplitudu svake frekvencijske komponente. Ako je jedan od izlaznih terminala spojen na apsorbirajuće opterećenje, drugi izlaz može se koristiti kao izvor napajanja pasivnog sustava za mjerenje intermodulacije. Ako trebate dodatno poboljšati izolaciju, možete dodati neke komponente poput filtera i izolatora. Izolacija dobro dizajniranog 3dB mosta može biti veća od 33dB.
Usmjerni sprežnik se koristi u sustavu kombiniranja snage jedan.
Područje usmjerenog žlijeba kao još jedna primjena kombiniranja snage prikazano je na slici (a) ispod. U ovom krugu, usmjerenost usmjerenog sprežnika je pametno primijenjena. Pod pretpostavkom da su stupnjevi sprege oba sprežnika 10dB, a usmjerenost oba 25dB, izolacija između krajeva f1 i f2 je 45dB. Ako su ulazi f1 i f2 oba 0dBm, kombinirani izlaz je -10dBm. U usporedbi s Wilkinsonovim sprežnikom na slici (b) ispod (njegova tipična vrijednost izolacije je 20dB), isti ulazni signal OdBm, nakon sinteze, iznosi -3dBm (bez uzimanja u obzir gubitka umetanja). U usporedbi s međuuzorkovnim uvjetom, povećavamo ulazni signal na slici (a) za 7dB tako da je njegov izlaz u skladu sa slikom (b). U ovom trenutku, izolacija između f1 i f2 na slici (a) „smanjuje se“ za „38 dB. Konačni rezultat usporedbe je da je metoda sinteze snage usmjerenog sprežnika 18 dB viša od Wilkinsonovog sprežnika. Ova shema je prikladna za mjerenje intermodulacije deset pojačala.
U sustavu kombiniranja snage 2 koristi se usmjereni sprežnik
2, koristi se za mjerenje protiv interferencije prijemnika ili mjerenje lažnih signala
U RF sustavu za ispitivanje i mjerenje često se može vidjeti krug prikazan na donjoj slici. Pretpostavimo da je DUT (uređaj ili oprema koja se testira) prijemnik. U tom slučaju, signal smetnji susjednog kanala može se ubrizgati u prijemnik kroz spojni kraj usmjerenog spojnika. Tada integrirani tester spojen na njih preko usmjerenog spojnika može testirati otpor prijemnika - performanse smetnji od tisuću. Ako je DUT mobilni telefon, odašiljač telefona može se uključiti sveobuhvatnim testerom spojenim na spojni kraj usmjerenog spojnika. Tada se analizator spektra može koristiti za mjerenje lažnog izlaza scenskog telefona. Naravno, prije analizatora spektra treba dodati neke filtarske krugove. Budući da ovaj primjer raspravlja samo o primjeni usmjerenih spojnika, filtarski krug je izostavljen.
Usmjerni sprežnik se koristi za mjerenje protiv interferencije prijemnika ili lažne visine mobilnog telefona.
U ovom ispitnom krugu, usmjerenost usmjerenog sprežnika je vrlo važna. Analizator spektra spojen na prolazni kraj želi primati samo signal s DUT-a i ne želi primati lozinku s kraja sprežnika.
3, za uzorkovanje i praćenje signala
Mjerenje i praćenje odašiljača putem interneta mogu biti jedna od najčešće korištenih primjena usmjerenih spojnica. Sljedeća slika prikazuje tipičnu primjenu usmjerenih spojnica za mjerenje na baznim stanicama mobilnih uređaja. Pretpostavimo da je izlazna snaga odašiljača 43dBm (20W), a snaga usmjerene spojnice 30dB, a gubitak umetnutih vodova (gubitak u liniji plus gubitak spojnice) 0,15dB. Kraj spojnice ima signal od 13dBm (20mW) koji se šalje ispitivaču bazne stanice, izravni izlaz usmjerene spojnice je 42,85dBm (19,3W), a gubitak je... Snaga na izoliranoj strani apsorbira se opterećenjem.
Usmjerni sprežnik se koristi za mjerenje bazne stanice.
Gotovo svi odašiljači koriste ovu metodu za online uzorkovanje i praćenje, i možda samo ova metoda može jamčiti testiranje performansi odašiljača u normalnim radnim uvjetima. No, treba napomenuti da je isto i kod testiranja odašiljača, a različiti testeri imaju različite brige. Uzimajući WCDMA bazne stanice kao primjer, operateri moraju obratiti pozornost na pokazatelje u svom radnom frekvencijskom pojasu (2110~2170MHz), kao što su kvaliteta signala, snaga u kanalu, snaga susjednog kanala itd. U skladu s ovom pretpostavkom, proizvođači će na izlaznom kraju bazne stanice instalirati uskopojasni (kao što je 2110~2170MHz) usmjereni sprežnik za praćenje radnih uvjeta odašiljača u pojasu i slanje podataka u kontrolni centar u bilo kojem trenutku.
Ako je regulator radiofrekvencijskog spektra - radio nadzorna stanica za testiranje indikatora mekih baznih stanica, njegov fokus je potpuno drugačiji. Prema zahtjevima specifikacije za upravljanje radiom, raspon ispitnih frekvencija proširen je na 9kHz~12,75GHz, a testirana bazna stanica je toliko široka. Koliko će se lažnog zračenja generirati u frekvencijskom pojasu i ometati normalan rad drugih baznih stanica? To je briga radio nadzornih stanica. Trenutno je za uzorkovanje signala potreban usmjereni sprežnik s istom propusnošću, ali čini se da usmjereni sprežnik koji može pokriti 9kHz~12,75GHz ne postoji. Znamo da je duljina spojne ruke usmjerenog sprežnika povezana s njegovom središnjom frekvencijom. Propusnost ultraširokopojasnog usmjerenog sprežnika može postići pojaseve od 5-6 oktava, kao što je 0,5-18GHz, ali frekvencijski pojas ispod 500MHz ne može se pokriti.
4, online mjerenje snage
U tehnologiji mjerenja snage prolaznog tipa, usmjereni sprežnik je vrlo važan uređaj. Sljedeća slika prikazuje shematski dijagram tipičnog prolaznog sustava za mjerenje velike snage. Snaga prema naprijed iz ispitivanog pojačala uzorkuje se s kraja usmjerenog sprežnika za smjer naprijed (terminal 3) i šalje se na mjerač snage. Reflektirana snaga uzorkuje se s terminala za obrnutu vezu (terminal 4) i šalje se na mjerač snage.
Za mjerenje velike snage koristi se usmjereni sprežnik.
Napomena: Osim što prima reflektiranu snagu od opterećenja, terminal za obrnutu spojku (terminal 4) također prima snagu propuštanja iz smjera prema naprijed (terminal 1), što je uzrokovano usmjerenošću usmjerenog spojnika. Reflektirana energija je ono što tester želi izmjeriti, a snaga propuštanja je primarni izvor pogrešaka u mjerenju reflektirane snage. Reflektirana snaga i snaga propuštanja superponiraju se na kraju obrnute spojke (4 kraja) i zatim šalju u mjerač snage. Budući da su putovi prijenosa dvaju signala različiti, to je vektorska superpozicija. Ako se ulazna snaga propuštanja u mjerač snage može usporediti s reflektiranom snagom, to će proizvesti značajnu pogrešku mjerenja.
Naravno, reflektirana snaga s opterećenja (kraj 2) također će procuriti do kraja s prednjom spojkom (kraj 1, nije prikazan na gornjoj slici). Ipak, njezina veličina je minimalna u usporedbi s prednjom snagom, koja mjeri prednju snagu. Rezultirajuća pogreška može se zanemariti.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., smještena u kineskoj „Silicijskoj dolini“ – Beijing Zhongguancunu, visokotehnološko je poduzeće posvećeno pružanju usluga domaćim i stranim istraživačkim institucijama, istraživačkim institutima, sveučilištima i znanstvenoistraživačkom osoblju poduzeća. Naša se tvrtka uglavnom bavi neovisnim istraživanjem i razvojem, dizajnom, proizvodnjom i prodajom optoelektroničkih proizvoda te pruža inovativna rješenja i profesionalne, personalizirane usluge za znanstvene istraživače i industrijske inženjere. Nakon godina neovisnih inovacija, formirali su bogatu i savršenu seriju fotoelektričnih proizvoda koji se široko koriste u komunalnoj, vojnoj, prometnoj, elektroenergetskoj, financijskoj, obrazovnoj, medicinskoj i drugim industrijama.
Veselimo se suradnji s vama!
Vrijeme objave: 20. travnja 2023.