Usmjereni spojnici su standardne komponente mikrovalnih/milimetarskih valova u mikrovalnim mjerenjima i drugim mikrovalnim sustavima. Mogu se koristiti za izolaciju, odvajanje i miješanje signala, kao što je praćenje snage, stabilizacija izlazne snage izvora, izolacija izvora signala, ispitivanje frekvencije prijenosa i refleksije, itd. To je usmjereni razdjelnik snage mikrovalova i nezamjenjiva je komponenta u modernim reflektometrima s prekretnom frekvencijom. Obično postoji nekoliko vrsta, kao što su valovod, koaksijalni vod, trakasti kabel i mikrotrakasti.
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 sekundarne linije - u jednom smjeru (nazvanom "naprijed"), au drugom gotovo da nema prijenosa snage u jednom redoslijedu (nazvanom "obrnutim")
Slika 2 je poprečno usmjerena spojnica, jedan od priključaka u spojnici spojen je na ugrađeno odgovarajuće opterećenje.
Primjena usmjerenog sprežnika
1, za sustav sinteze snage
3dB usmjereni spojnik (općenito poznat kao 3dB most) obično se koristi u sustavu za sintezu frekvencije s više nositelja, kao što je prikazano na donjoj slici. Ova vrsta sklopa uobičajena je u unutarnjim distribuiranim sustavima. Nakon što signali f1 i f2 iz dvaju pojačala snage prođu kroz 3dB usmjereni spojnik, izlaz svakog kanala sadrži dvije frekvencijske komponente f1 i f2, a 3dB smanjuje amplitudu svake frekvencijske komponente. Ako je jedan od izlaznih priključaka spojen na apsorbirajuće opterećenje, drugi se izlaz može koristiti kao izvor napajanja pasivnog intermodulacijskog mjernog sustava. Ako trebate dodatno poboljšati izolaciju, možete dodati neke komponente kao što su filtri i izolatori. Izolacija dobro dizajniranog mosta od 3dB može biti veća od 33dB.
Usmjereni spojnik koristi se u prvom sustavu za kombiniranje snage.
Područje usmjerenog jaruga kao druga primjena kombiniranja snage prikazano je na slici (a) u nastavku. U ovom krugu, usmjerenost usmjerenog sprežnika je pametno primijenjena. Uz pretpostavku da su stupnjevi sprege dva spojnika oba 10 dB i usmjerenost oba 25 dB, izolacija između krajeva f1 i f2 je 45 dB. Ako su ulazi f1 i f2 oba 0dBm, kombinirani izlaz je oba -10dBm. U usporedbi s Wilkinsonovim spojnikom na slici (b) ispod (njegova tipična vrijednost izolacije je 20 dB), isti ulazni signal OdBm, nakon sinteze, iznosi -3 dBm (bez razmatranja unesenog gubitka). U usporedbi s uvjetima između uzoraka, povećavamo ulazni signal na slici (a) za 7dB tako da je njegov izlaz u skladu sa slikom (b). U to vrijeme, izolacija između f1 i f2 na slici (a) se "smanjuje" "i iznosi 38 dB. Konačni rezultat usporedbe je da je metoda sinteze snage usmjerenog sprežnika 18dB viša od Wilkinsonovog sprežnika. Ova shema je prikladna za mjerenje intermodulacije deset pojačala.
U sustavu za kombiniranje snage 2 koristi se usmjerena spojnica
2, koristi se za mjerenje protiv smetnji prijemnika ili lažno mjerenje
U sustavu RF testiranja i mjerenja često se može vidjeti krug prikazan na donjoj slici. Pretpostavimo da je DUT (uređaj ili oprema koja se testira) prijemnik. U tom slučaju, signal smetnje susjednog kanala može se ubaciti u prijamnik kroz spojni kraj usmjerenog spojnika. Zatim integrirani ispitivač spojen na njih preko usmjerenog sprežnika može ispitati otpornost prijemnika—tisuću smetnji. Ako je DUT mobilni telefon, odašiljač telefona može se uključiti opsežnim ispitivačem spojenim na spojni kraj usmjerenog spojnika. Tada se analizator spektra može koristiti za mjerenje lažnog izlaza telefona scene. Naravno, prije spektralnog analizatora treba dodati neke krugove filtera. Budući da se u ovom primjeru govori samo o primjeni usmjerenih spojnica, krug filtera je izostavljen.
Usmjereni sprežnik se koristi za mjerenje protiv smetnji prijemnika ili lažne visine mobilnog telefona.
U ovom ispitnom krugu, usmjerenost usmjerenog sprežnika je vrlo važna. Analizator spektra spojen na prolazni kraj samo želi primiti signal od DUT-a i ne želi primiti lozinku od spojnog kraja.
3, za uzorkovanje signala i praćenje
Online mjerenje i praćenje odašiljača mogu biti jedna od najčešće korištenih primjena usmjerenih spojnica. Sljedeća slika je tipična primjena usmjerenih spojnica za mjerenje mobilne bazne stanice. Pretpostavimo da je izlazna snaga odašiljača 43dBm (20W), spoj usmjerenog spojnika. Kapacitet je 30 dB, uneseni gubitak (linijski gubitak plus spojni gubitak) je 0,15 dB. Kraj spajanja ima signal od 13dBm (20mW) koji se šalje ispitivaču bazne stanice, izravni izlaz usmjerenog spojnika je 42,85dBm (19,3W), a curenje je Snaga na izoliranoj strani apsorbirana je opterećenjem.
Usmjereni spojnik se koristi za mjerenje bazne stanice.
Gotovo svi odašiljači koriste ovu metodu za online uzorkovanje i praćenje, i možda jedino ova metoda može jamčiti ispitivanje performansi odašiljača u normalnim radnim uvjetima. Ali treba napomenuti da je isti test odašiljača, a različiti ispitivači imaju različite brige. Uzimajući WCDMA bazne stanice kao primjer, operateri moraju obratiti pozornost na indikatore u svom radnom frekvencijskom pojasu (2110~2170MHz), kao što su kvaliteta signala, snaga unutar kanala, snaga susjednog kanala, itd. Prema ovoj premisi, proizvođači će instalirati na izlazni kraj bazne stanice Uskopojasni (kao što je 2110~2170MHz) usmjereni spojnik za praćenje unutarpojasnih radnih uvjeta odašiljača i slanje u kontrolni centar u bilo kojem trenutku.
Ako se radi o regulatoru radiofrekvencijskog spektra - radionadzornoj stanici za testiranje indikatora meke bazne stanice, njegov fokus je sasvim drugačiji. Prema zahtjevima specifikacije upravljanja radiom, ispitni frekvencijski raspon proširen je na 9kHz~12,75GHz, a testirana bazna stanica je toliko široka. Koliko će lažnog zračenja biti generirano u frekvencijskom pojasu i ometati normalan rad drugih baznih stanica? Zabrinutost radio stanica za praćenje. Trenutno je za uzorkovanje signala potreban usmjereni sprežnik s istom propusnošću, ali čini se da ne postoji usmjereni sprežnik koji može pokriti 9kHz~12,75 GHz. Znamo da je duljina spojnog kraka usmjerenog sprežnika povezana s njegovom središnjom frekvencijom. Širina pojasa ultraširokopojasnog usmjerenog sprežnika može postići pojaseve 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 shematski dijagram tipičnog prolaznog mjernog sustava velike snage. Prednju snagu iz pojačala koje se ispituje uzorkuje kraj prednje spojke (priključak 3) usmjerene spojnice i šalje mjeraču snage. Reflektirana snaga uzorkuje se pomoću priključka obrnute spojke (priključak 4) i šalje se na mjerač snage.
Usmjereni spojnik koristi se za mjerenje velike snage.
Imajte na umu: Osim što prima reflektiranu snagu od opterećenja, stezaljka obrnute spojke (stezaljka 4) također prima snagu curenja iz smjera prema naprijed (stezaljka 1), što je uzrokovano usmjerenošću usmjerene spojnice. Reflektirana energija je ono što se ispitivač nada izmjeriti, a snaga curenja je primarni izvor pogrešaka u mjerenju reflektirane snage. Reflektirana snaga i snaga curenja superponiraju se na kraju obrnute spojke (4 kraja), a zatim se šalju na mjerač snage. Budući da su putevi prijenosa dvaju signala različiti, radi se o vektorskoj superpoziciji. Ako se ulazna snaga curenja u mjerač snage može usporediti s reflektiranom snagom, proizvest će značajnu pogrešku mjerenja.
Naravno, reflektirana snaga od opterećenja (kraj 2) također će curiti na prednji kraj spojke (kraj 1, nije prikazan na gornjoj slici). Ipak, njegova veličina je minimalna u usporedbi sa snagom prema naprijed, koja mjeri snagu prema naprijed. Rezultirajuća pogreška može se zanemariti.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. smještena u kineskoj “Silikonskoj dolini” – Beijing Zhongguancun, visoko je tehnološko poduzeće posvećeno opsluživanju domaćih i stranih istraživačkih institucija, istraživačkih instituta, sveučilišta i poslovnog znanstveno-istraživačkog osoblja. Naša tvrtka se uglavnom bavi neovisnim istraživanjem i razvojem, dizajnom, proizvodnjom, prodajom optoelektroničkih proizvoda, te pruža inovativna rješenja i profesionalne, personalizirane usluge za znanstvene istraživače i industrijske inženjere. Nakon godina neovisnih inovacija, formirao je bogatu i savršenu seriju fotoelektričnih proizvoda koji se široko koriste u komunalnim, vojnim, transportnim, elektroenergetskim, financijskim, obrazovnim, medicinskim i drugim industrijama.
Radujemo se suradnji s vama!
Vrijeme objave: 20. travnja 2023