Насочените съединители са стандартни микровълнови/милиметрови компоненти за измерване на микровълни и други микровълнови системи. Те могат да се използват за изолиране, разделяне и смесване на сигнали, като мониторинг на мощността, стабилизиране на изходната мощност на източника, изолиране на източника на сигнал, тест за честотно преместване на предаване и отражение и т.н. Това е насочен микровълнов делител на мощност и е незаменим компонент в съвременните рефлектометри с въртяща се честота. Обикновено има няколко вида, като вълновод, коаксиална линия, лентова линия и микролентова линия.
Фигура 1 е схематична диаграма на структурата. Той включва главно две части, основната линия и спомагателната линия, които са свързани една с друга чрез различни форми на малки дупки, процепи и пролуки. Следователно част от входящата мощност от „1″ в края на основната линия ще бъде свързана към вторичната линия. Поради смущението или наслагването на вълни, мощността ще се предава само по вторичната линия - едната посока (наречена „напред“), а другата. Почти няма предаване на мощност в един ред (наречено „обратна“)
Фигура 2 е кръстосано насочен съединител, един от портовете на съединителя е свързан към вграден съвпадащ товар.
Приложение на насочен съединител
1, за система за синтез на мощност
3dB насочен съединител (известен като 3dB мост) обикновено се използва в система за синтез на многочестотни честоти, както е показано на фигурата по-долу. Този вид верига е често срещана във вътрешните разпределени системи. След като сигналите f1 и f2 от два усилвателя на мощност преминат през 3dB насочен съединител, изходът на всеки канал съдържа два честотни компонента f1 и f2, а 3dB намалява амплитудата на всеки честотен компонент. Ако един от изходните терминали е свързан към абсорбиращ товар, другият изход може да се използва като източник на захранване на пасивната интермодулационна измервателна система. Ако трябва да подобрите допълнително изолацията, можете да добавите някои компоненти като филтри и изолатори. Изолацията на добре проектиран 3dB мост може да бъде повече от 33dB.
Насоченият съединител се използва в система за комбиниране на мощност едно.
Насочената зона на дере като друго приложение на комбиниране на мощността е показано на фигура (а) по-долу. В тази схема насочеността на насочения съединител е приложена умело. Ако приемем, че степените на свързване на двата съединителя са 10 dB и насочеността е 25 dB, изолацията между краищата f1 и f2 е 45 dB. Ако и двата входа на f1 и f2 са 0dBm, комбинираният изход е -10dBm. В сравнение със съединителя на Wilkinson на фигура (b) по-долу (типичната му стойност на изолация е 20dB), същият входен сигнал на OdBm, след синтез, има -3dBm (без да се вземат предвид вмъкнатите загуби). В сравнение с условията между извадките, ние увеличаваме входния сигнал на фигура (a) със 7dB, така че неговият изход да е в съответствие с фигура (b). По това време изолацията между f1 и f2 на фигура (a) „намалява“ „е 38 dB. Крайният резултат от сравнението е, че методът за синтез на мощността на насочения съединител е с 18 dB по-висок от съединителя на Wilkinson. Тази схема е подходяща за интермодулационно измерване на десет усилвателя.
В система за комбиниране на мощност 2 се използва насочен съединител
2, използвани за измерване на приемника срещу смущения или фалшиви измервания
В RF системата за тестване и измерване често може да се види веригата, показана на фигурата по-долу. Да предположим, че DUT (тествано устройство или оборудване) е приемник. В този случай сигнал за смущение от съседен канал може да бъде инжектиран в приемника през съединителния край на насочения съединител. След това интегриран тестер, свързан към тях чрез насочен съединител, може да тества съпротивлението на приемника - хиляди смущения. Ако DUT е клетъчен телефон, предавателят на телефона може да бъде включен от цялостен тестер, свързан към съединителния край на насочения съединител. След това може да се използва спектрален анализатор за измерване на фалшивия изход на телефона на сцената. Разбира се, трябва да се добавят някои филтърни вериги преди спектралния анализатор. Тъй като този пример обсъжда само приложението на насочени съединители, филтърната верига е пропусната.
Насоченият съединител се използва за измерване срещу смущения на приемника или фалшива височина на клетъчен телефон.
В тази тестова верига насочеността на насочения съединител е много важна. Спектралния анализатор, свързан към проходния край, иска да получава само сигнала от DUT и не иска да получава паролата от свързващия край.
3, за вземане на проби и мониторинг на сигнала
Онлайн измерването и наблюдението на трансмитера може да бъде едно от най-широко използваните приложения на насочени съединители. Следващата фигура е типично приложение на насочени съединители за измерване на клетъчна базова станция. Да предположим, че изходната мощност на предавателя е 43dBm (20W), връзката на насочения съединител. Капацитетът е 30dB, вмъкнатата загуба (загуба на линия плюс загуба на свързване) е 0,15dB. Краят на съединителя има 13dBm (20mW) сигнал, изпратен към тестера на базовата станция, директният изход на насочения съединител е 42,85dBm (19,3W), а утечката е Мощността от изолираната страна се поглъща от товар.
Насоченият съединител се използва за измерване на базовата станция.
Почти всички предаватели използват този метод за онлайн вземане на проби и мониторинг и може би само този метод може да гарантира теста за ефективност на предавателя при нормални работни условия. Но трябва да се отбележи, че един и същ е тестът на предавателя и различните тестери имат различни притеснения. Вземайки WCDMA базовите станции като пример, операторите трябва да обърнат внимание на индикаторите в тяхната работна честотна лента (2110~2170MHz), като качество на сигнала, мощност в канала, мощност на съседен канал и т.н. Съгласно тази предпоставка производителите ще инсталират на изходния край на базовата станция Теснолентов (като 2110~2170MHz) насочен съединител за наблюдение на работните условия на предавателя в лентата и изпращането му до контролния център по всяко време.
Ако това е регулаторът на радиочестотния спектър - станцията за радиомониторинг, която да тества индикаторите на меките базови станции, фокусът му е съвсем различен. Съгласно изискванията на спецификацията за управление на радиото, тестовият честотен диапазон е разширен до 9kHz~12,75GHz, а тестваната базова станция е толкова широка. Колко фалшива радиация ще се генерира в честотната лента и ще попречи на нормалната работа на други базови станции? Притеснение на станциите за радиомониторинг. Понастоящем е необходим насочен съединител със същата честотна лента за вземане на проби от сигнала, но насочен съединител, който може да покрие 9kHz~12,75GHz, изглежда не съществува. Знаем, че дължината на съединителното рамо на насочен съединител е свързана с неговата централна честота. Широчината на честотната лента на ултрашироколентов насочен съединител може да постигне 5-6 октавни ленти, като например 0,5-18GHz, но честотната лента под 500MHz не може да бъде покрита.
4, онлайн измерване на мощността
В технологията за измерване на мощността чрез тип, насоченият съединител е много критично устройство. Следващата фигура показва схематичната диаграма на типична система за измерване на висока мощност с пропускане. Мощността в права посока от усилвателя, който се изпитва, се взима от предния край на съединителя (клема 3) на насочения съединител и се изпраща към измервателя на мощността. Отразената мощност се взима от клемата за обратно свързване (клема 4) и се изпраща към електромера.
За измерване на висока мощност се използва насочен съединител.
Моля, обърнете внимание: В допълнение към получаването на отразената мощност от товара, клемата на обратното свързване (клема 4) също получава мощност на изтичане от посоката напред (клема 1), което се причинява от насочеността на насочения съединител. Отразената енергия е това, което тестерът се надява да измери, а мощността на утечка е основният източник на грешки в измерването на отразената мощност. Отразената мощност и мощността на изтичане се наслагват върху обратния край на съединителя (4 края) и след това се изпращат към електромера. Тъй като пътищата на предаване на двата сигнала са различни, това е векторна суперпозиция. Ако входната мощност на утечка към електромера може да бъде сравнена с отразената мощност, това ще доведе до значителна грешка в измерването.
Разбира се, отразената мощност от товара (край 2) също ще изтече към края на предния съединител (край 1, не е показан на фигурата по-горе). Все пак неговата величина е минимална в сравнение с предната сила, която измерва предната сила. Получената грешка може да бъде игнорирана.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., разположена в китайската „Силиконова долина“ – Beijing Zhongguancun, е високотехнологично предприятие, посветено на обслужването на местни и чуждестранни изследователски институции, изследователски институти, университети и персонал за научни изследвания в предприятията. Нашата компания се занимава основно с независими изследвания и разработки, проектиране, производство, продажби на оптоелектронни продукти и предоставя иновативни решения и професионални, персонализирани услуги за научни изследователи и индустриални инженери. След години на независими иновации, тя формира богата и перфектна серия от фотоелектрически продукти, които се използват широко в общинската, военната, транспортната, електрическата, финансовата, образователната, медицинската и други индустрии.
Очакваме сътрудничество с вас!
Време на публикуване: 20 април 2023 г