दिशात्मक युग्मक को कार्य सिद्धान्त

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

चित्र १ संरचनाको योजनाबद्ध रेखाचित्र हो। यसले मुख्यतया दुई भागहरू समावेश गर्दछ, मुख्य रेखा र सहायक रेखा, जुन विभिन्न प्रकारका साना प्वालहरू, स्लिटहरू र खाली ठाउँहरू मार्फत एकअर्कासँग जोडिएको हुन्छ। त्यसकारण, मुख्य लाइनको छेउमा रहेको “1″ बाट पावर इनपुटको अंश दोस्रो लाइनमा जोडिनेछ। तरंगहरूको हस्तक्षेप वा सुपरपोजिसनको कारण, पावर केवल माध्यमिक रेखाको साथ प्रसारित हुनेछ - एक दिशा ("अगाडि" भनिन्छ), र अर्को एक क्रममा लगभग कुनै शक्ति प्रसारण हुँदैन ("रिभर्स" भनिन्छ)।

चित्र 2 एक क्रस-दिशात्मक युग्मक हो, युग्मकमा पोर्टहरू मध्ये एक बिल्ट-इन मिल्दो लोडसँग जोडिएको छ।

दिशात्मक युग्मक को आवेदन

1, शक्ति संश्लेषण प्रणाली को लागी
एक 3dB दिशात्मक युग्मक (सामान्यतया 3dB पुलको रूपमा चिनिन्छ) प्राय: बहु-वाहक फ्रिक्वेन्सी संश्लेषण प्रणालीमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै तलको चित्रमा देखाइएको छ। यस प्रकारको सर्किट इनडोर वितरण प्रणालीहरूमा सामान्य छ। दुई पावर एम्पलीफायरहरूबाट संकेतहरू f1 र f2 3dB दिशात्मक युग्मकबाट पास भएपछि, प्रत्येक च्यानलको आउटपुटमा दुई फ्रिक्वेन्सी कम्पोनेन्टहरू f1 र f2 समावेश हुन्छन्, र 3dB ले प्रत्येक फ्रिक्वेन्सी कम्पोनेन्टको आयाम घटाउँछ। यदि आउटपुट टर्मिनलहरू मध्ये एउटा शोषक लोडसँग जोडिएको छ भने, अर्को आउटपुटलाई निष्क्रिय इन्टरमोड्युलेसन मापन प्रणालीको शक्ति स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि तपाईंलाई अलगावलाई अझ सुधार गर्न आवश्यक छ भने, तपाईंले फिल्टर र आइसोलेटरहरू जस्ता केही कम्पोनेन्टहरू थप्न सक्नुहुन्छ। राम्रोसँग डिजाइन गरिएको 3dB पुलको अलगाव 33dB भन्दा बढी हुन सक्छ।
 
दिशात्मक युग्मक शक्ति संयोजन प्रणाली एक मा प्रयोग गरिन्छ।
शक्ति संयोजनको अर्को प्रयोगको रूपमा दिशात्मक गल्ली क्षेत्र तलको चित्र (a) मा देखाइएको छ। यस सर्किटमा, दिशात्मक युग्मकको निर्देशन चलाखीपूर्वक लागू गरिएको छ। दुई कप्लरहरूको युग्मन डिग्री दुबै 10dB र 25dB दुबै हो भनेर मान्दै, f1 र f2 छेउहरू बीचको अलगाव 45dB हो। यदि f1 र f2 को इनपुटहरू दुवै 0dBm छन् भने, संयुक्त आउटपुट दुवै -10dBm हो। तलको चित्र (b) मा विल्किन्सन युग्मकसँग तुलना गर्नुहोस् (यसको विशिष्ट अलगाव मान 20dB हो), OdBm को उही इनपुट संकेत, संश्लेषण पछि, त्यहाँ -3dBm छ (इन्सर्सन हानिलाई विचार नगरी)। अन्तर-नमूना अवस्थाको तुलनामा, हामीले चित्र (a) मा 7dB द्वारा इनपुट संकेत बढाउँछौं ताकि यसको आउटपुट फिगर (b) सँग एकरूप हुन्छ। यस समयमा, चित्र (a) मा f1 र f2 बीचको पृथकता "कम हुन्छ" "38 dB हो। अन्तिम तुलना परिणाम यो हो कि दिशात्मक युग्मकको शक्ति संश्लेषण विधि विल्किन्सन युग्मक भन्दा 18dB उच्च छ। यो योजना दस एम्पलीफायरहरूको इन्टरमोड्युलेसन मापनको लागि उपयुक्त छ।

एक दिशात्मक युग्मक शक्ति संयोजन प्रणाली 2 मा प्रयोग गरिन्छ

2, रिसीभर विरोधी हस्तक्षेप मापन वा नकली मापन को लागी प्रयोग गरिन्छ
RF परीक्षण र मापन प्रणालीमा, तलको चित्रमा देखाइएको सर्किट प्रायः देख्न सकिन्छ। मानौं DUT (परीक्षण अन्तर्गत उपकरण वा उपकरण) एक प्राप्तकर्ता हो। त्यस अवस्थामा, एक छेउछाउ च्यानल हस्तक्षेप संकेत दिशात्मक युग्मक को युग्मन अन्त मार्फत रिसीभर मा इंजेक्शन गर्न सकिन्छ। त्यसपछि दिशात्मक युग्मक मार्फत तिनीहरूलाई जडान गरिएको एक एकीकृत परीक्षकले रिसीभर प्रतिरोध - हजार हस्तक्षेप प्रदर्शन परीक्षण गर्न सक्छ। यदि DUT एक सेलुलर फोन हो भने, फोनको ट्रान्समिटर दिशात्मक युग्मकको युग्मन अन्त्यमा जडान भएको व्यापक परीक्षकद्वारा खोल्न सकिन्छ। त्यसपछि दृश्य फोनको नकली आउटपुट मापन गर्न स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रयोग गर्न सकिन्छ। निस्सन्देह, स्पेक्ट्रम विश्लेषक अघि केहि फिल्टर सर्किटहरू थपिनुपर्छ। यस उदाहरणले मात्र दिशात्मक युग्मकहरूको प्रयोगको बारेमा छलफल गरेको हुनाले, फिल्टर सर्किट हटाइएको छ।

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

3, संकेत नमूना र निगरानी को लागी
ट्रान्समिटर अनलाइन मापन र निगरानी दिशात्मक युग्मकहरूको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने अनुप्रयोगहरू मध्ये एक हुन सक्छ। निम्न चित्र सेलुलर आधार स्टेशन मापन को लागी दिशात्मक युग्मक को एक विशिष्ट अनुप्रयोग हो। मानौं ट्रान्समिटरको आउटपुट पावर 43dBm (20W), दिशात्मक युग्मकको युग्मन हो। क्षमता 30dB छ, सम्मिलित घाटा (लाइन हानि र युग्मन घाटा) 0.15dB हो। युग्मनको अन्त्यमा 13dBm (20mW) सिग्नल बेस स्टेशन परीक्षकमा पठाइएको छ, दिशात्मक युग्मकको प्रत्यक्ष आउटपुट 42.85dBm (19.3W) छ, र चुहावट भनेको पृथक पक्षको पावर लोडद्वारा अवशोषित हुन्छ।

दिशात्मक युग्मक आधार स्टेशन मापनको लागि प्रयोग गरिन्छ।
लगभग सबै ट्रान्समिटरहरूले यो विधि अनलाइन नमूना र अनुगमनको लागि प्रयोग गर्छन्, र सायद यो विधिले मात्र सामान्य कार्य अवस्थाहरूमा ट्रान्समिटरको प्रदर्शन परीक्षणको ग्यारेन्टी गर्न सक्छ। तर यो ध्यान दिनुपर्छ कि एउटै ट्रान्समिटर परीक्षण हो, र विभिन्न परीक्षकहरू फरक सरोकार छन्। WCDMA आधार स्टेशनहरूलाई उदाहरणको रूपमा लिँदै, अपरेटरहरूले तिनीहरूको काम गर्ने फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड (2110 ~ 2170MHz) मा संकेतकहरूमा ध्यान दिनुपर्छ, जस्तै सिग्नल गुणस्तर, इन-च्यानल पावर, छेउछाउको च्यानल पावर, आदि। यस आधार अन्तर्गत, निर्माताहरूले स्थापना गर्नेछन्। बेस स्टेसनको आउटपुट एन्ड ए नारोब्यान्ड (जस्तै 2110 ~ 2170MHz) दिशात्मक युग्मक ट्रान्समिटरको इन-ब्यान्ड काम गर्ने अवस्थाहरू निगरानी गर्न र यसलाई कुनै पनि समयमा नियन्त्रण केन्द्रमा पठाउन।
यदि यो रेडियो फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रमको नियामक हो - सफ्ट बेस स्टेशन संकेतकहरू परीक्षण गर्न रेडियो निगरानी स्टेशन, यसको फोकस पूर्ण रूपमा फरक छ। रेडियो व्यवस्थापन विनिर्देश आवश्यकताहरू अनुसार, परीक्षण फ्रिक्वेन्सी दायरा 9kHz ~ 12.75GHz मा विस्तार गरिएको छ, र परीक्षण गरिएको आधार स्टेशन यति फराकिलो छ। फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा कति नकली विकिरण उत्पन्न हुनेछ र अन्य आधार स्टेशनहरूको नियमित सञ्चालनमा हस्तक्षेप गर्नेछ? रेडियो निगरानी स्टेशनहरूको चिन्ता। यस समयमा, संकेत नमूनाको लागि समान ब्यान्डविथ भएको दिशात्मक युग्मक आवश्यक छ, तर 9kHz ~ 12.75GHz लाई कभर गर्न सक्ने दिशात्मक युग्मक अवस्थित छैन जस्तो देखिन्छ। 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 ब्यान्डलाई कभर गर्न सकिँदैन।

4, अनलाइन पावर मापन
थ्रु-टाइप पावर मापन टेक्नोलोजीमा, दिशात्मक युग्मक एक धेरै महत्वपूर्ण उपकरण हो। निम्न चित्रले सामान्य पास-थ्रु उच्च-शक्ति मापन प्रणालीको योजनाबद्ध रेखाचित्र देखाउँछ। परीक्षण अन्तर्गत एम्प्लीफायरबाट फर्वार्ड पावर दिशात्मक युग्मकको फर्वार्ड युग्मन अन्त्य (टर्मिनल 3) द्वारा नमूना गरिन्छ र पावर मिटरमा पठाइन्छ। प्रतिबिम्बित शक्ति रिभर्स कपलिंग टर्मिनल (टर्मिनल 4) द्वारा नमूना गरिन्छ र बिजुली मिटरमा पठाइन्छ।
उच्च शक्ति मापनको लागि दिशात्मक युग्मक प्रयोग गरिन्छ।
कृपया ध्यान दिनुहोस्: लोडबाट प्रतिबिम्बित शक्ति प्राप्त गर्नुको अतिरिक्त, रिभर्स युग्मन टर्मिनल (टर्मिनल 4) ले अगाडिको दिशा (टर्मिनल 1) बाट चुहावट पावर पनि प्राप्त गर्दछ, जुन दिशात्मक युग्मकको निर्देशनले गर्दा हुन्छ। प्रतिबिम्बित ऊर्जा भनेको परीक्षकले मापन गर्ने आशा गर्छ, र चुहावट शक्ति प्रतिबिम्बित शक्ति मापनमा त्रुटिहरूको प्राथमिक स्रोत हो। प्रतिबिम्बित शक्ति र चुहावट शक्ति रिभर्स युग्मन अन्त (4 छेउ) मा सुपरइम्पोज गरिन्छ र त्यसपछि पावर मिटरमा पठाइन्छ। दुई संकेतहरूको प्रसारण मार्गहरू फरक भएकाले, यो भेक्टर सुपरपोजिसन हो। यदि विद्युत मिटरमा चुहावट पावर इनपुट प्रतिबिम्बित शक्तिसँग तुलना गर्न सकिन्छ भने, यसले महत्त्वपूर्ण मापन त्रुटि उत्पन्न गर्नेछ।
निस्सन्देह, लोडबाट परावर्तित शक्ति (अन्त 2) फर्वार्ड युग्मन अन्त्यमा पनि चुहावट हुनेछ (अन्त 1, माथिको चित्रमा देखाइएको छैन)। अझै, यसको परिमाण फर्वार्ड पावरको तुलनामा न्यूनतम छ, जसले फर्वार्ड बल मापन गर्दछ। परिणामस्वरूप त्रुटि बेवास्ता गर्न सकिन्छ।

बेइजिङ रोफे ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्स कं, लिमिटेड चीनको "सिलिकन भ्याली" मा स्थित - बेइजिङ Zhongguancun, स्वदेशी र विदेशी अनुसन्धान संस्थाहरू, अनुसन्धान संस्थानहरू, विश्वविद्यालयहरू र उद्यम वैज्ञानिक अनुसन्धान कर्मचारीहरूको सेवा गर्न समर्पित उच्च-टेक उद्यम हो। हाम्रो कम्पनी मुख्यतया स्वतन्त्र अनुसन्धान र विकास, डिजाइन, निर्माण, optoelectronic उत्पादनहरु को बिक्री मा संलग्न छ, र वैज्ञानिक शोधकर्ताहरु र औद्योगिक इन्जिनियरहरु को लागी नवीन समाधान र व्यावसायिक, व्यक्तिगत सेवाहरु प्रदान गर्दछ। वर्षौंको स्वतन्त्र आविष्कार पछि, यसले फोटोइलेक्ट्रिक उत्पादनहरूको समृद्ध र उत्तम श्रृंखला बनाएको छ, जुन नगरपालिका, सैन्य, यातायात, विद्युतीय शक्ति, वित्त, शिक्षा, चिकित्सा र अन्य उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

हामी तपाई संग सहयोग को लागी तत्पर छौं!