डायरेक्शनल कप्लरचे कार्य तत्व

मायक्रोवेव्ह मापन आणि इतर मायक्रोवेव्ह सिस्टीममध्ये डायरेक्शनल कप्लर्स हे मानक मायक्रोवेव्ह/मिलीमीटर वेव्ह घटक आहेत. ते सिग्नल आयसोलेशन, सेपरेशन आणि मिक्सिंगसाठी वापरले जाऊ शकतात, जसे की पॉवर मॉनिटरिंग, सोर्स आउटपुट पॉवर स्टॅबिलायझेशन, सिग्नल सोर्स आयसोलेशन, ट्रान्समिशन आणि रिफ्लेक्शन फ्रिक्वेन्सी स्वीपिंग टेस्ट इ. हे एक डायरेक्शनल मायक्रोवेव्ह पॉवर डिव्हायडर आहे आणि आधुनिक स्वीप्ट-फ्रिक्वेन्सी रिफ्लेक्टोमीटरमध्ये ते एक अपरिहार्य घटक आहे. सहसा, वेव्हगाइड, कोएक्सियल लाइन, स्ट्रिपलाइन आणि मायक्रोस्ट्रिप असे अनेक प्रकार असतात.

आकृती १ मध्ये संरचनेचा एक योजनाबद्ध आकृती आहे. त्यात प्रामुख्याने दोन भाग आहेत, मुख्य रेषा आणि सहाय्यक रेषा, जी एकमेकांशी विविध प्रकारच्या लहान छिद्रे, स्लिट्स आणि गॅप्सद्वारे जोडलेली आहे. म्हणून, मुख्य रेषेच्या टोकावरील “1″ मधील पॉवर इनपुटचा काही भाग दुय्यम रेषेशी जोडला जाईल. लाटांच्या हस्तक्षेपामुळे किंवा सुपरपोझिशनमुळे, पॉवर फक्त दुय्यम रेषेसह प्रसारित केली जाईल - एका दिशेने ("पुढे" म्हणतात), आणि दुसऱ्या दिशेने. एका क्रमाने ("उलट" म्हणतात) जवळजवळ कोणतेही पॉवर ट्रान्समिशन नाही.

आकृती २ हा एक क्रॉस-डायरेक्शनल कप्लर आहे, कप्लरमधील एक पोर्ट बिल्ट-इन मॅचिंग लोडशी जोडलेला आहे.

डायरेक्शनल कपलरचा वापर

१, पॉवर सिंथेसिस सिस्टमसाठी
खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, 3dB डायरेक्शनल कप्लर (सामान्यतः 3dB ब्रिज म्हणून ओळखले जाणारे) सहसा मल्टी-कॅरियर फ्रिक्वेन्सी सिंथेसिस सिस्टममध्ये वापरले जाते. या प्रकारचे सर्किट इनडोअर डिस्ट्रिब्युटेड सिस्टममध्ये सामान्य आहे. दोन पॉवर अॅम्प्लिफायर्समधील सिग्नल f1 आणि f2 3dB डायरेक्शनल कप्लरमधून गेल्यानंतर, प्रत्येक चॅनेलच्या आउटपुटमध्ये दोन फ्रिक्वेन्सी घटक f1 आणि f2 असतात आणि 3dB प्रत्येक फ्रिक्वेन्सी घटकाचे मोठेपणा कमी करते. जर आउटपुट टर्मिनलपैकी एक शोषक लोडशी जोडलेले असेल, तर दुसरे आउटपुट पॅसिव्ह इंटरमॉड्युलेशन मापन सिस्टमचा पॉवर सोर्स म्हणून वापरले जाऊ शकते. जर तुम्हाला आयसोलेशनमध्ये आणखी सुधारणा करायची असेल, तर तुम्ही फिल्टर आणि आयसोलेटरसारखे काही घटक जोडू शकता. चांगल्या प्रकारे डिझाइन केलेल्या 3dB ब्रिजचे आयसोलेशन 33dB पेक्षा जास्त असू शकते.
 
पॉवर कॉम्बिनेशन सिस्टम वन मध्ये डायरेक्शनल कप्लर वापरला जातो.
पॉवर कॉम्बिनेशनचा आणखी एक वापर म्हणून दिशात्मक गली क्षेत्र खालील आकृती (अ) मध्ये दर्शविले आहे. या सर्किटमध्ये, दिशात्मक कपलरची दिशात्मकता हुशारीने लागू केली आहे. दोन कपलरची जोडणी अंशे दोन्ही 10dB आहेत आणि दिशात्मकता दोन्ही 25dB आहेत असे गृहीत धरले तर, f1 आणि f2 टोकांमधील पृथक्करण 45dB आहे. जर f1 आणि f2 चे इनपुट दोन्ही 0dBm असतील, तर एकत्रित आउटपुट दोन्ही -10dBm आहे. खालील आकृती (ब) मधील विल्किन्सन कप्लरच्या तुलनेत (त्याचे सामान्य पृथक्करण मूल्य 20dB आहे), संश्लेषणानंतर OdBm चे समान इनपुट सिग्नल -3dBm आहे (इन्सर्टेशन लॉस विचारात न घेता). इंटर-सॅम्पल स्थितीच्या तुलनेत, आम्ही आकृती (अ) मधील इनपुट सिग्नल 7dB ने वाढवतो जेणेकरून त्याचे आउटपुट आकृती (ब) शी सुसंगत असेल. यावेळी, आकृती (अ) “कमी होते” मधील f1 आणि f2 मधील पृथक्करण 38 dB आहे. अंतिम तुलनात्मक निकाल असा आहे की दिशात्मक कप्लरची पॉवर संश्लेषण पद्धत विल्किन्सन कप्लरपेक्षा 18dB जास्त आहे. ही योजना दहा अॅम्प्लिफायर्सच्या इंटरमॉड्युलेशन मापनासाठी योग्य आहे.

पॉवर कॉम्बिनेशन सिस्टम २ मध्ये डायरेक्शनल कप्लर वापरला जातो.

२, रिसीव्हर अँटी-इंटरफेरन्स मापन किंवा बनावट मापनासाठी वापरले जाते.
आरएफ चाचणी आणि मापन प्रणालीमध्ये, खालील आकृतीमध्ये दर्शविलेले सर्किट अनेकदा पाहिले जाऊ शकते. समजा DUT (चाचणी अंतर्गत उपकरण किंवा उपकरणे) एक रिसीव्हर आहे. अशा परिस्थितीत, डायरेक्शनल कप्लरच्या कपलिंग एंडद्वारे रिसीव्हरमध्ये एक संलग्न चॅनेल हस्तक्षेप सिग्नल इंजेक्ट केला जाऊ शकतो. नंतर डायरेक्शनल कप्लरद्वारे त्यांच्याशी जोडलेला एक एकात्मिक परीक्षक रिसीव्हर प्रतिरोधकता - हजार हस्तक्षेप कामगिरी तपासू शकतो. जर DUT सेल्युलर फोन असेल, तर फोनचा ट्रान्समीटर डायरेक्शनल कप्लरच्या कपलिंग एंडशी जोडलेल्या एका व्यापक परीक्षकाद्वारे चालू केला जाऊ शकतो. नंतर सीन फोनचे स्पायरियस आउटपुट मोजण्यासाठी स्पेक्ट्रम विश्लेषक वापरला जाऊ शकतो. अर्थात, स्पेक्ट्रम विश्लेषकापूर्वी काही फिल्टर सर्किट जोडले पाहिजेत. हे उदाहरण फक्त डायरेक्शनल कप्लर्सच्या वापराबद्दल चर्चा करत असल्याने, फिल्टर सर्किट वगळण्यात आले आहे.

डायरेक्शनल कप्लरचा वापर रिसीव्हर किंवा सेल्युलर फोनच्या बनावट उंचीच्या हस्तक्षेप-विरोधी मापनासाठी केला जातो.
या चाचणी सर्किटमध्ये, डायरेक्शनल कप्लरची डायरेक्टिव्हिटी खूप महत्वाची आहे. थ्रू एंडशी जोडलेला स्पेक्ट्रम विश्लेषक फक्त DUT कडून सिग्नल प्राप्त करू इच्छितो आणि कपलिंग एंडकडून पासवर्ड प्राप्त करू इच्छित नाही.

३, सिग्नल सॅम्पलिंग आणि मॉनिटरिंगसाठी
ट्रान्समीटर ऑनलाइन मापन आणि देखरेख ही दिशात्मक कपलरच्या सर्वात जास्त वापरल्या जाणाऱ्या अनुप्रयोगांपैकी एक असू शकते. खालील आकृती सेल्युलर बेस स्टेशन मापनासाठी दिशात्मक कपलरचा एक सामान्य अनुप्रयोग आहे. समजा ट्रान्समीटरची आउटपुट पॉवर 43dBm (20W) आहे, दिशात्मक कपलरची जोडणी. क्षमता 30dB आहे, इन्सर्शन लॉस (लाइन लॉस प्लस कपलिंग लॉस) 0.15dB आहे. कपलिंग एंडमध्ये बेस स्टेशन टेस्टरला पाठवलेला 13dBm (20mW) सिग्नल आहे, दिशात्मक कपलरचा थेट आउटपुट 42.85dBm (19.3W) आहे आणि गळती आहे. वेगळ्या बाजूची शक्ती लोडद्वारे शोषली जाते.

बेस स्टेशन मापनासाठी डायरेक्शनल कप्लर वापरला जातो.
जवळजवळ सर्व ट्रान्समीटर ऑनलाइन सॅम्पलिंग आणि मॉनिटरिंगसाठी ही पद्धत वापरतात आणि कदाचित ही पद्धतच सामान्य कामकाजाच्या परिस्थितीत ट्रान्समीटरच्या कामगिरी चाचणीची हमी देऊ शकते. परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की ट्रान्समीटर चाचणी देखील तीच आहे आणि वेगवेगळ्या परीक्षकांना वेगवेगळ्या चिंता असतात. WCDMA बेस स्टेशनचे उदाहरण म्हणून घेतल्यास, ऑपरेटरनी त्यांच्या कार्यरत वारंवारता बँड (2110~2170MHz) मधील निर्देशकांकडे लक्ष दिले पाहिजे, जसे की सिग्नल गुणवत्ता, इन-चॅनेल पॉवर, समीप चॅनेल पॉवर इ. या आधारावर, उत्पादक बेस स्टेशनच्या आउटपुट एंडवर ट्रान्समीटरच्या इन-बँड कामकाजाच्या परिस्थितीचे निरीक्षण करण्यासाठी एक नॅरोबँड (जसे की 2110~2170MHz) दिशात्मक कपलर स्थापित करतील आणि ते कधीही नियंत्रण केंद्राकडे पाठवतील.
जर ते रेडिओ फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रमचे नियामक असेल - सॉफ्ट बेस स्टेशन इंडिकेटरची चाचणी करण्यासाठी रेडिओ मॉनिटरिंग स्टेशन, तर त्याचे लक्ष पूर्णपणे वेगळे असते. रेडिओ व्यवस्थापन स्पेसिफिकेशन आवश्यकतांनुसार, चाचणी वारंवारता श्रेणी 9kHz~12.75GHz पर्यंत वाढवली जाते आणि चाचणी केलेले बेस स्टेशन इतके विस्तृत असते. फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये किती स्पायरियस रेडिएशन निर्माण होईल आणि इतर बेस स्टेशनच्या नियमित ऑपरेशनमध्ये व्यत्यय आणेल? रेडिओ मॉनिटरिंग स्टेशनची चिंता. यावेळी, सिग्नल सॅम्पलिंगसाठी समान बँडविड्थसह एक दिशात्मक कपलर आवश्यक आहे, परंतु 9kHz~12.75GHz कव्हर करू शकणारा दिशात्मक कपलर अस्तित्वात दिसत नाही. आपल्याला माहित आहे की दिशात्मक कपलरच्या कपलिंग आर्मची लांबी त्याच्या केंद्र वारंवारतेशी संबंधित आहे. अल्ट्रा-वाइडबँड दिशात्मक कपलरची बँडविड्थ 0.5-18GHz सारख्या 5-6 ऑक्टेव्ह बँड मिळवू शकते, परंतु 500MHz पेक्षा कमी वारंवारता बँड कव्हर करता येत नाही.

४, ऑनलाइन वीज मापन
थ्रू-टाइप पॉवर मापन तंत्रज्ञानामध्ये, डायरेक्शनल कप्लर हे एक अतिशय महत्त्वाचे उपकरण आहे. खालील आकृती एका सामान्य पास-थ्रू हाय-पॉवर मापन प्रणालीचे स्कीमॅटिक आकृती दर्शवते. चाचणी अंतर्गत अॅम्प्लिफायरमधून येणारी फॉरवर्ड पॉवर डायरेक्शनल कप्लरच्या फॉरवर्ड कपलिंग एंड (टर्मिनल 3) द्वारे नमुना घेतली जाते आणि पॉवर मीटरला पाठवली जाते. परावर्तित पॉवर रिव्हर्स कपलिंग टर्मिनल (टर्मिनल 4) द्वारे नमुना घेतली जाते आणि पॉवर मीटरला पाठवली जाते.
उच्च शक्ती मोजण्यासाठी दिशात्मक कपलर वापरला जातो.
कृपया लक्षात ठेवा: लोडमधून परावर्तित शक्ती प्राप्त करण्याव्यतिरिक्त, रिव्हर्स कपलिंग टर्मिनल (टर्मिनल ४) फॉरवर्ड दिशेकडून (टर्मिनल १) गळती शक्ती देखील प्राप्त करते, जी डायरेक्शनल कप्लरच्या डायरेक्टिव्हिटीमुळे होते. परावर्तित ऊर्जा ही परीक्षक मोजण्याची आशा करतो आणि गळती शक्ती ही परावर्तित शक्ती मापनातील त्रुटींचा प्राथमिक स्रोत आहे. परावर्तित शक्ती आणि गळती शक्ती रिव्हर्स कपलिंग एंड (४ एंड) वर सुपरइम्पोज केली जाते आणि नंतर पॉवर मीटरवर पाठवली जाते. दोन्ही सिग्नलचे ट्रान्समिशन मार्ग वेगळे असल्याने, ते एक वेक्टर सुपरपोझिशन आहे. जर पॉवर मीटरला लीकेज पॉवर इनपुटची परावर्तित शक्तीशी तुलना करता आली तर ते एक महत्त्वपूर्ण मापन त्रुटी निर्माण करेल.
अर्थात, लोडमधून (शेवट २) परावर्तित होणारी शक्ती फॉरवर्ड कपलिंग एंडला (शेवट १, वरील आकृतीत दाखवलेली नाही) देखील गळती करेल. तरीही, त्याची परिमाण फॉरवर्ड पॉवरच्या तुलनेत कमी आहे, जी फॉरवर्ड स्ट्रेंथ मोजते. परिणामी त्रुटी दुर्लक्षित केली जाऊ शकते.

चीनच्या "सिलिकॉन व्हॅली" - बीजिंग झोंगगुआनकुन येथे स्थित बीजिंग रोफिया ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी लिमिटेड ही एक उच्च-तंत्रज्ञान कंपनी आहे जी देशांतर्गत आणि परदेशी संशोधन संस्था, संशोधन संस्था, विद्यापीठे आणि एंटरप्राइझ वैज्ञानिक संशोधन कर्मचाऱ्यांना सेवा देण्यासाठी समर्पित आहे. आमची कंपनी प्रामुख्याने स्वतंत्र संशोधन आणि विकास, डिझाइन, उत्पादन, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांची विक्री यामध्ये गुंतलेली आहे आणि वैज्ञानिक संशोधक आणि औद्योगिक अभियंत्यांसाठी नाविन्यपूर्ण उपाय आणि व्यावसायिक, वैयक्तिकृत सेवा प्रदान करते. अनेक वर्षांच्या स्वतंत्र नवोपक्रमानंतर, त्यांनी फोटोइलेक्ट्रिक उत्पादनांची एक समृद्ध आणि परिपूर्ण मालिका तयार केली आहे, जी महानगरपालिका, लष्करी, वाहतूक, विद्युत ऊर्जा, वित्त, शिक्षण, वैद्यकीय आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

आम्ही तुमच्या सहकार्याची वाट पाहत आहोत!