दिशात्मक युग्मकको कार्य सिद्धान्त

दिशात्मक कप्लरहरू माइक्रोवेभ मापन र अन्य माइक्रोवेभ प्रणालीहरूमा मानक माइक्रोवेभ/मिलिमिटर तरंग घटकहरू हुन्। तिनीहरू सिग्नल अलगाव, विभाजन, र मिश्रणको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै पावर निगरानी, ​​स्रोत आउटपुट पावर स्थिरीकरण, सिग्नल स्रोत अलगाव, प्रसारण र परावर्तन आवृत्ति स्वीपिङ परीक्षण, आदि। यो एक दिशात्मक माइक्रोवेभ पावर डिभाइडर हो, र यो आधुनिक स्वीप्ट-फ्रिक्वेन्सी रिफ्लेक्टोमिटरहरूमा एक अपरिहार्य घटक हो। सामान्यतया, त्यहाँ धेरै प्रकारहरू छन्, जस्तै वेभगाइड, कोएक्सियल लाइन, स्ट्रिपलाइन, र माइक्रोस्ट्रिप।

चित्र १ संरचनाको योजनाबद्ध रेखाचित्र हो। यसमा मुख्यतया दुई भागहरू समावेश छन्, मुख्य रेखा र सहायक रेखा, जुन विभिन्न प्रकारका साना प्वालहरू, स्लिटहरू र खाडलहरू मार्फत एकअर्कासँग जोडिएको छ। त्यसकारण, मुख्य रेखाको छेउमा रहेको "१" बाट पावर इनपुटको केही भाग माध्यमिक रेखामा जोडिनेछ। तरंगहरूको हस्तक्षेप वा सुपरपोजिसनको कारण, शक्ति माध्यमिक रेखासँगै मात्र प्रसारित हुनेछ - एउटा दिशा ("अगाडि" भनिन्छ), र अर्को एक क्रममा लगभग कुनै पावर प्रसारण हुँदैन ("उल्टो" भनिन्छ)।

चित्र २ एउटा क्रस-डाइरेक्शनल कप्लर हो, कप्लरमा रहेको एउटा पोर्ट बिल्ट-इन मिल्दो लोडमा जोडिएको छ।

दिशात्मक युग्मकको प्रयोग

१, पावर संश्लेषण प्रणालीको लागि
तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, 3dB दिशात्मक युग्मक (सामान्यतया 3dB पुल भनेर चिनिन्छ) सामान्यतया बहु-वाहक आवृत्ति संश्लेषण प्रणालीमा प्रयोग गरिन्छ। यस प्रकारको सर्किट भित्री वितरित प्रणालीहरूमा सामान्य छ। दुई पावर एम्पलीफायरहरूबाट संकेतहरू f1 र f2 3dB दिशात्मक युग्मकबाट पारित भएपछि, प्रत्येक च्यानलको आउटपुटमा दुई आवृत्ति घटकहरू f1 र f2 हुन्छन्, र 3dB ले प्रत्येक आवृत्ति घटकको आयाम घटाउँछ। यदि आउटपुट टर्मिनलहरू मध्ये एक अवशोषित लोडमा जडान गरिएको छ भने, अर्को आउटपुट निष्क्रिय इन्टरमोड्युलेसन मापन प्रणालीको पावर स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि तपाईंलाई अलगावलाई अझ सुधार गर्न आवश्यक छ भने, तपाईं फिल्टर र आइसोलेटरहरू जस्ता केही घटकहरू थप्न सक्नुहुन्छ। राम्रोसँग डिजाइन गरिएको 3dB पुलको अलगाव 33dB भन्दा बढी हुन सक्छ।
 
दिशात्मक युग्मक पावर संयोजन प्रणाली एकमा प्रयोग गरिन्छ।
पावर कम्बाइनिङको अर्को प्रयोगको रूपमा दिशात्मक गल्ली क्षेत्र तलको चित्र (a) मा देखाइएको छ। यस सर्किटमा, दिशात्मक कप्लरको डाइरेक्टिभिटी चलाखीपूर्वक लागू गरिएको छ। दुई कप्लरहरूको कपलिंग डिग्री दुवै 10dB र डाइरेक्टिभिटी दुवै 25dB छ भनी मान्दा, f1 र f2 छेउहरू बीचको अलगाव 45dB छ। यदि f1 र f2 को इनपुटहरू दुवै 0dBm छन् भने, संयुक्त आउटपुट दुवै -10dBm छ। तलको चित्र (b) मा विल्किन्सन कप्लरको तुलनामा (यसको विशिष्ट अलगाव मान 20dB छ), OdBm को समान इनपुट सिग्नल, संश्लेषण पछि, -3dBm छ (सम्मिलन हानिलाई विचार नगरी)। अन्तर-नमूना अवस्थाको तुलनामा, हामी चित्र (a) मा इनपुट सिग्नललाई 7dB ले बढाउँछौं ताकि यसको आउटपुट चित्र (b) सँग मिल्दोजुल्दो होस्। यस समयमा, चित्र (a) मा f1 र f2 बीचको पृथक्करण "घट्छ" "३८ dB छ। अन्तिम तुलनात्मक परिणाम यो हो कि दिशात्मक युग्मकको शक्ति संश्लेषण विधि विल्किन्सन युग्मक भन्दा १८dB बढी छ। यो योजना दस एम्पलीफायरहरूको इन्टरमोड्युलेसन मापनको लागि उपयुक्त छ।

पावर कम्बाइनिङ सिस्टम २ मा दिशात्मक युग्मक प्रयोग गरिन्छ।

२, रिसीभर एन्टी-हस्तक्षेप मापन वा नक्कली मापनको लागि प्रयोग गरिन्छ
RF परीक्षण र मापन प्रणालीमा, तलको चित्रमा देखाइएको सर्किट प्रायः देख्न सकिन्छ। मानौं DUT (परीक्षण अन्तर्गत उपकरण वा उपकरण) एक रिसीभर हो। त्यस अवस्थामा, दिशात्मक युग्मकको युग्मन अन्त्य मार्फत रिसीभरमा छेउछाउको च्यानल हस्तक्षेप संकेत इन्जेक्ट गर्न सकिन्छ। त्यसपछि दिशात्मक युग्मक मार्फत तिनीहरूसँग जोडिएको एकीकृत परीक्षकले रिसीभर प्रतिरोध परीक्षण गर्न सक्छ—हजार हस्तक्षेप प्रदर्शन। यदि DUT सेलुलर फोन हो भने, फोनको ट्रान्समिटर दिशात्मक युग्मकको युग्मन अन्त्यमा जडान गरिएको व्यापक परीक्षकद्वारा खोल्न सकिन्छ। त्यसपछि दृश्य फोनको नक्कली आउटपुट मापन गर्न स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रयोग गर्न सकिन्छ। अवश्य पनि, स्पेक्ट्रम विश्लेषक अघि केही फिल्टर सर्किटहरू थप्नुपर्छ। किनकि यो उदाहरणले दिशात्मक युग्मकहरूको प्रयोगको बारेमा मात्र छलफल गर्दछ, फिल्टर सर्किट हटाइएको छ।

दिशात्मक युग्मक सेलुलर फोनको रिसीभर वा नक्कली उचाइको हस्तक्षेप विरोधी मापनको लागि प्रयोग गरिन्छ।
यस परीक्षण सर्किटमा, दिशात्मक युग्मकको निर्देशन धेरै महत्त्वपूर्ण छ। थ्रु एन्डमा जडान गरिएको स्पेक्ट्रम विश्लेषकले DUT बाट मात्र सिग्नल प्राप्त गर्न चाहन्छ र युग्मन अन्त्यबाट पासवर्ड प्राप्त गर्न चाहँदैन।

३, सिग्नल नमूना र अनुगमनको लागि
ट्रान्समिटर अनलाइन मापन र अनुगमन दिशात्मक कप्लरहरूको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने अनुप्रयोगहरू मध्ये एक हुन सक्छ। निम्न चित्र सेलुलर बेस स्टेशन मापनको लागि दिशात्मक कप्लरहरूको एक विशिष्ट अनुप्रयोग हो। मानौं ट्रान्समिटरको आउटपुट पावर 43dBm (20W) छ, दिशात्मक कप्लरको कपलिंग। क्षमता 30dB छ, इन्सर्सन हानि (लाइन हानि प्लस कपलिंग हानि) 0.15dB छ। कपलिंग एन्डमा बेस स्टेशन परीक्षकमा पठाइएको 13dBm (20mW) सिग्नल छ, दिशात्मक कप्लरको प्रत्यक्ष आउटपुट 42.85dBm (19.3W) छ, र चुहावट छ। पृथक छेउमा रहेको पावर लोड द्वारा अवशोषित हुन्छ।

दिशात्मक युग्मक आधार स्टेशन मापनको लागि प्रयोग गरिन्छ।
लगभग सबै ट्रान्समिटरहरूले अनलाइन नमूना र अनुगमनको लागि यो विधि प्रयोग गर्छन्, र सायद यो विधिले मात्र सामान्य काम गर्ने अवस्थामा ट्रान्समिटरको कार्यसम्पादन परीक्षणको ग्यारेन्टी गर्न सक्छ। तर यो ध्यान दिनुपर्छ कि ट्रान्समिटर परीक्षण पनि उस्तै हो, र फरक परीक्षकहरूको फरक-फरक चिन्ता हुन्छ। WCDMA आधार स्टेशनहरूलाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, अपरेटरहरूले आफ्नो काम गर्ने फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड (२११०~२१७०MHz) मा सूचकहरूमा ध्यान दिनुपर्छ, जस्तै सिग्नल गुणस्तर, इन-च्यानल पावर, छेउछाउको च्यानल पावर, आदि। यस आधारमा, निर्माताहरूले आधार स्टेशनको आउटपुट अन्त्यमा ट्रान्समिटरको इन-ब्यान्ड काम गर्ने अवस्थाहरूको निगरानी गर्न र यसलाई कुनै पनि समयमा नियन्त्रण केन्द्रमा पठाउनको लागि एउटा न्यारोब्यान्ड (जस्तै २११०~२१७०MHz) दिशात्मक युग्मक स्थापना गर्नेछन्।
यदि यो रेडियो फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रमको नियामक हो भने - सफ्ट बेस स्टेशन सूचकहरू परीक्षण गर्न रेडियो अनुगमन स्टेशन, यसको फोकस पूर्ण रूपमा फरक छ। रेडियो व्यवस्थापन विशिष्टता आवश्यकताहरू अनुसार, परीक्षण फ्रिक्वेन्सी दायरा 9kHz~12.75GHz सम्म विस्तार गरिएको छ, र परीक्षण गरिएको आधार स्टेशन यति फराकिलो छ। फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा कति नक्कली विकिरण उत्पन्न हुनेछ र अन्य आधार स्टेशनहरूको नियमित सञ्चालनमा हस्तक्षेप गर्नेछ? रेडियो अनुगमन स्टेशनहरूको चिन्ता। यस समयमा, सिग्नल नमूनाको लागि समान ब्यान्डविथ भएको दिशात्मक युग्मक आवश्यक छ, तर 9kHz~12.75GHz कभर गर्न सक्ने दिशात्मक युग्मक अवस्थित देखिँदैन। हामीलाई थाहा छ कि दिशात्मक युग्मकको युग्मन हातको लम्बाइ यसको केन्द्र आवृत्तिसँग सम्बन्धित छ। अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड दिशात्मक युग्मकको ब्यान्डविथले 0.5-18GHz जस्ता 5-6 अक्टेभ ब्यान्डहरू प्राप्त गर्न सक्छ, तर 500MHz भन्दा कम फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड कभर गर्न सकिँदैन।

४, अनलाइन पावर मापन
थ्रु-टाइप पावर मापन प्रविधिमा, दिशात्मक युग्मक एक धेरै महत्वपूर्ण उपकरण हो। निम्न चित्रले विशिष्ट पास-थ्रु उच्च-शक्ति मापन प्रणालीको योजनाबद्ध रेखाचित्र देखाउँछ। परीक्षण अन्तर्गत एम्पलीफायरबाट अगाडिको शक्ति दिशात्मक युग्मकको अगाडिको युग्मन अन्त्य (टर्मिनल ३) द्वारा नमूना गरिन्छ र पावर मिटरमा पठाइन्छ। परावर्तित शक्ति रिभर्स युग्मक टर्मिनल (टर्मिनल ४) द्वारा नमूना गरिन्छ र पावर मिटरमा पठाइन्छ।
उच्च शक्ति मापनको लागि दिशात्मक युग्मक प्रयोग गरिन्छ।
कृपया ध्यान दिनुहोस्: लोडबाट परावर्तित शक्ति प्राप्त गर्नुको साथै, रिभर्स कपलिंग टर्मिनल (टर्मिनल ४) ले अगाडिको दिशा (टर्मिनल १) बाट पनि चुहावट शक्ति प्राप्त गर्दछ, जुन दिशात्मक युग्मकको निर्देशनको कारणले हुन्छ। परावर्तित ऊर्जा भनेको परीक्षकले मापन गर्ने आशा राखेको कुरा हो, र चुहावट शक्ति परावर्तित शक्ति मापनमा त्रुटिहरूको प्राथमिक स्रोत हो। परावर्तित शक्ति र चुहावट शक्तिलाई रिभर्स कपलिंग अन्त्य (४ अन्त्य) मा सुपरइम्पोज गरिन्छ र त्यसपछि पावर मिटरमा पठाइन्छ। दुई संकेतहरूको प्रसारण मार्गहरू फरक भएकाले, यो एक भेक्टर सुपरपोजिसन हो। यदि पावर मिटरमा चुहावट शक्ति इनपुटलाई परावर्तित शक्तिसँग तुलना गर्न सकिन्छ भने, यसले महत्त्वपूर्ण मापन त्रुटि उत्पन्न गर्नेछ।
अवश्य पनि, लोड (अन्त २) बाट परावर्तित शक्ति अगाडिको युग्मन अन्त्य (अन्त १, माथिको चित्रमा देखाइएको छैन) मा पनि चुहावट हुनेछ। तैपनि, यसको परिमाण अगाडिको शक्तिको तुलनामा न्यूनतम छ, जसले अगाडिको शक्ति मापन गर्दछ। परिणामस्वरूप त्रुटिलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ।

चीनको "सिलिकन भ्याली" - बेइजिङ झोङगुआनकुन मा अवस्थित बेइजिङ रोफिया अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स कं, लिमिटेड, स्वदेशी र विदेशी अनुसन्धान संस्थानहरू, अनुसन्धान संस्थानहरू, विश्वविद्यालयहरू र उद्यम वैज्ञानिक अनुसन्धान कर्मचारीहरूलाई सेवा दिन समर्पित एक उच्च-प्रविधि उद्यम हो। हाम्रो कम्पनी मुख्यतया स्वतन्त्र अनुसन्धान र विकास, डिजाइन, निर्माण, अप्टोइलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको बिक्रीमा संलग्न छ, र वैज्ञानिक अनुसन्धानकर्ताहरू र औद्योगिक इन्जिनियरहरूका लागि नवीन समाधानहरू र व्यावसायिक, व्यक्तिगत सेवाहरू प्रदान गर्दछ। वर्षौंको स्वतन्त्र नवप्रवर्तन पछि, यसले फोटोइलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको समृद्ध र उत्तम श्रृंखला बनाएको छ, जुन नगरपालिका, सैन्य, यातायात, विद्युत शक्ति, वित्त, शिक्षा, चिकित्सा र अन्य उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

हामी तपाईंसँग सहकार्यको लागि तत्पर छौं!