In addition, there are many other challenges: how to determine the characteristics of RF loads (such as κεραίαs) in a wide frequency range; How to monitor the load change and standing wave ratio when the transmitter is in broadcast state to prevent large reflected power and amplifier damage.

Αυτές οι απαιτήσεις και προκλήσεις μπορούν να επιλυθούν απλά συνδέοντας τον κατευθυντικό ζεύκτη στη γραμμή μεταφοράς. Αυτή η μέθοδος μπορεί να παρακολουθεί με ακρίβεια τη ροή ενέργειας RF στη γραμμή και να μειώσει το επίπεδο ισχύος κατά ένα γνωστό σταθερό ποσό. Στη διαδικασία δειγματοληψίας, ο κατευθυντικός συζεύκτης έχει μικρή παρεμβολή στο σήμα της κύριας γραμμής. Επιπλέον, η μπροστινή και η ανακλώμενη ισχύς μπορούν να διαχωριστούν, επιτρέποντας την παρακολούθηση της απώλειας επιστροφής ή του λόγου στάσιμων κυμάτων, έτσι ώστε να παρέχεται ανάδραση αλλαγής φορτίου κατά τη διάρκεια της εκπομπής.

Αυτή η εργασία συζητά τη λειτουργία κατευθυντικών συζευκτών, εισάγει τρεις τοπολογίες και σχετικά προϊόντα που κυκλοφόρησαν από τις συσκευές ANAREN, M / A-COM και αναλογικές συσκευές. Στη συνέχεια, αυτή η εργασία εισάγει λεπτομερώς τα τυπικά χαρακτηριστικά του προϊόντος και δείχνει τις αποτελεσματικές μεθόδους χρήσης.

Ο κατευθυντικός συζεύκτης είναι ένα είδος εξοπλισμού μέτρησης, ο οποίος μπορεί να συνδεθεί στη γραμμή μετάδοσης μεταξύ πηγής ραδιοσυχνοτήτων και φορτίου, όπως γεννήτρια σήματος, αναλυτής διανυσματικού δικτύου και πομπός για τη μέτρηση της ισχύος RF (προς τα εμπρός εξάρτημα) από την πηγή ραδιοσυχνοτήτων στο φορτίο και την ισχύ που ανακλάται από φορτίο στην πηγή RF (ανακλώμενο εξάρτημα). Εάν μετρηθούν τα προς τα εμπρός και ανακλώμενα στοιχεία, μπορεί να υπολογιστεί η συνολική ισχύς, η απώλεια επιστροφής και ο λόγος στάσιμων κυμάτων του φορτίου.

Το κύκλωμα τεσσάρων θυρών του κατευθυντικού ζεύκτη μπορεί να διαμορφωθεί ως συσκευή τριών ακροδεκτών ή τεσσάρων ακροδεκτών (Εικ. 1).

Γενικά, το τροφοδοτικό συνδέεται στη θύρα εισόδου του ζεύκτη και το φορτίο συνδέεται στη θύρα εξόδου ή μετάδοσης. Η έξοδος της θύρας ζεύξης είναι το εξασθενημένο προς τα εμπρός σήμα. Η τιμή εξασθένησης εμφανίζεται στο σχηματικό διάγραμμα της συσκευής τριών θυρών. Σε εξοπλισμό τριών λιμένων, η θύρα απομόνωσης έχει τερματιστεί εσωτερικά. Σε μια συσκευή τεσσάρων θυρών, η έξοδος της θύρας είναι ευθέως ανάλογη με το ανακλώμενο σήμα. Τα βέλη μέσα στα σχηματικά σύμβολα υποδεικνύουν διαδρομές στοιχείων. Για παράδειγμα, σε μια διαμόρφωση τεσσάρων θυρών, η θύρα εισόδου δείχνει στη θύρα ζεύξης, υποδεικνύοντας ότι λαμβάνει το μπροστινό στοιχείο, ενώ η θύρα εξόδου είναι συνδεδεμένη στη θύρα απομόνωσης, η οποία χρησιμοποιείται για την ανάγνωση του ανακλώμενου σήματος. Οι αριθμοί θυρών δεν είναι τυποποιημένοι και διαφέρουν από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Ωστόσο, τα ονόματα των λιμένων διαφόρων προμηθευτών είναι σχετικά ομοιόμορφα.

Ο ζεύκτης είναι μια συμμετρική συσκευή και η σύνδεση κάθε θύρας είναι εναλλάξιμη. Για συσκευές τριών θυρών, η αντιστροφή των θυρών εισόδου και εξόδου καθιστά τη θύρα 3 μια απομονωμένη θύρα. Σε μια συσκευή τεσσάρων θυρών, η αντιστροφή των θυρών εισόδου και εξόδου ανταλλάσσει τις θύρες ζεύξης και απομόνωσης.

Η έξοδος του συζεύκτη είναι σήμα RF. Η έξοδος της θύρας ζεύξης και απομόνωσης συνδέεται συνήθως με έναν ανιχνευτή κορυφής ή RMS, ο οποίος μπορεί να παράγει σήματα ζώνης βάσης που σχετίζονται με τα επίπεδα ισχύος προς τα εμπρός και τα ανακλώμενα. Ο κατευθυντικός συζεύκτης συνδυάζεται με τον ανιχνευτή συσχέτισης για να σχηματίσει ένα ανακλασόμετρο.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η διαδοχική σύνδεση δύο κατευθυντικών συζευκτών μπορεί να σχηματίσει έναν διπλό κατευθυντικό ζεύκτη για να ελαχιστοποιήσει τη διαρροή μεταξύ της θύρας ζεύξης και της θύρας απομόνωσης.

Ο κατευθυντικός ζεύκτης έχει πολλά βασικά χαρακτηριστικά, όπως το εύρος ζώνης, την ονομαστική ισχύ εισόδου, την απώλεια εισαγωγής, την επιπεδότητα συχνότητας, τον συντελεστή σύζευξης, την κατευθυντικότητα, την απομόνωση και τον λόγο στάσιμου κύματος υπολειπόμενης τάσης (VSWR).

Εύρος ζώνης: το εύρος ζώνης του συζεύκτη αντιπροσωπεύει το εύρος συχνοτήτων σε Hertz. Μέσα σε αυτό το εύρος συχνοτήτων, ο ζεύκτης μπορεί να λειτουργήσει εντός του εύρους προδιαγραφών.

Ονομαστική ισχύς εισόδου: για σήματα εισόδου συνεχούς κύματος (CW) και παλμού, ο ζεύκτης έχει τη μέγιστη ονομαστική ισχύ εισόδου σε watt. Αυτή η τιμή αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ισχύ που μπορεί να χειριστεί η συσκευή χωρίς να μειώσει την απόδοση ή να προκαλέσει φυσική ζημιά.

Απώλεια εισαγωγής: χρησιμοποιείται για την περιγραφή της απώλειας ισχύος που προκαλείται από την πρόσβαση του εξοπλισμού στην κύρια διαδρομή μετάδοσης, σε dB.

Επιπεδότητα συχνότητας: Η επιπεδότητα συχνότητας αναφέρεται στην αλλαγή απόκρισης πλάτους της κύριας διαδρομής μετάδοσης εντός του συγκεκριμένου εύρους ζώνης του εξοπλισμού. Αυτή η τιμή είναι συνάρτηση της αλλαγής συχνότητας του σήματος εισόδου, σε dB.
Συντελεστής σύζευξης: ο συντελεστής ζεύξης αναφέρεται στον λόγο της ισχύος εισόδου προς την ισχύ εξόδου της θύρας ζεύξης όταν όλες οι θύρες του συζεύκτη τερματίζονται σωστά, σε dB. Αυτό είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του κατευθυντικού συζεύκτη. Η έξοδος της θύρας ζεύξης είναι ευθέως ανάλογη με το επίπεδο ισχύος της διαδρομής διέλευσης (από την είσοδο στην έξοδο) και ο συντελεστής κλιμάκωσης είναι μια γνωστή τιμή. Η έξοδος της θύρας ζεύξης μπορεί να συνδεθεί με άλλα όργανα όπως ο παλμογράφος χωρίς τον κίνδυνο υπερφόρτωσης του οργάνου.

Απομόνωση: όταν όλες οι θύρες τερματίζονται σωστά, ο λόγος ισχύος μεταξύ της θύρας εισόδου και της θύρας απομόνωσης είναι σε dB.

Κατευθυντικότητα: όταν όλες οι θύρες τερματίζονται σωστά, ο λόγος ισχύος μεταξύ της θύρας ζεύξης και της θύρας απομόνωσης είναι σε dB.
Για ζεύκτες τριών θυρών, γίνονται συνήθως δύο μετρήσεις ισχύος: μία υπό κανονικό τερματισμό προς τα εμπρός και η άλλη με αντίστροφη σύνδεση των θυρών εισόδου και εξόδου. Αυτή η προδιαγραφή χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του βαθμού διαχωρισμού των εξαρτημάτων προς τα εμπρός και ανάκλασης. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η κατευθυντικότητα, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του ζεύκτη. Η κατευθυντικότητα δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα, αλλά μπορεί να υπολογιστεί μόνο μέσω των μετρούμενων τιμών της απομόνωσης και της αντίστροφης απομόνωσης.

Residual VSWR: η αναλογία στάσιμων κυμάτων που μετράται όταν όλες οι θύρες του συζεύκτη τερματίζονται σωστά. Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της εγγενούς αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης του συζεύκτη.

Ο σχεδιασμός του κατευθυντικού συζεύκτη μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους. Οι τρεις πιο κοινές τοπολογίες είναι ο μετασχηματιστής ραδιοσυχνοτήτων, η γέφυρα αντίστασης και η συνδεδεμένη γραμμή μεταφοράς. Η τοπολογία που βασίζεται σε μετασχηματιστή ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιεί δύο μετασχηματιστές ραδιοσυχνοτήτων (Εικόνα 2). Ο μετασχηματιστής T1} χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του ρεύματος της κύριας γραμμής μεταξύ της εισόδου και του φορτίου. Ο άλλος μετασχηματιστής Τ2 χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της τάσης προς τη γείωση της κύριας γραμμής. Ο συντελεστής σύζευξης εξαρτάται από τον λόγο στροφών του μετασχηματιστή n.

Συνδυάζοντας την επαγόμενη τάση κάθε μετασχηματιστή στη γραμμή ζεύξης και προσθέτοντας τα αποτελέσματα, μπορεί να πραγματοποιηθεί η θεωρητική ανάλυση λειτουργίας αυτού του είδους κατευθυντικού συζεύκτη (Εικ. 3). Το Vin ， είναι η μπροστινή τάση και το VL ， είναι η ανακλώμενη τάση.

 

Στο παραπάνω σχήμα, για να υπολογίσετε την τάση της θύρας ζεύξης (VF % % % % % % % ») και την τάση της θύρας απομόνωσης (VR % % % % %») στη γραμμή ζεύξης, συνδέστε τον μετασχηματιστή ανίχνευσης ρεύματος, αλλά αφαιρέστε ο μετασχηματιστής ανίχνευσης τάσης. Ομοίως, ο μετασχηματιστής ανίχνευσης ρεύματος αφαιρείται στο παρακάτω σχήμα και ο μετασχηματιστής ανίχνευσης τάσης συνδέεται στη θύρα για να υπολογίσει το VF "και VR". Η τάση της θύρας ζεύξης VF μπορεί να ληφθεί προσθέτοντας VF % % % % % 'και VF ":

Επομένως, η τάση της θύρας ζεύξης είναι ίση με την τάση εισόδου διαιρεμένη με τον λόγο στροφών του μετασχηματιστή.

Ομοίως, η τάση της θύρας απομόνωσης μπορεί να ληφθεί προσθέτοντας VR % % % % % 'και VR ":

Η τάση της θύρας απομόνωσης είναι ίση με την ανακλώμενη τάση διαιρούμενη με τον αρνητικό αριθμό στροφών του μετασχηματιστή. Το αρνητικό πρόσημο υποδεικνύει ανακλώμενη τάση και τάση προς τα εμπρός 180 & deg; Εκτός φάσης.

Αυτό το είδος κατευθυντικού συζεύκτη έχει καλή απόδοση σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Για παράδειγμα, το εύρος εύρους ζώνης του macp-011045 του M / A-COM είναι 5 έως 1225 MHz. Αυτός ο συνδετήρας που βασίζεται σε μετασχηματιστή έχει συντελεστή σύζευξης 23 dB και ονομαστική ισχύ 10 W. Η απομόνωση εξαρτάται από τη συχνότητα. Όταν το εύρος συχνοτήτων είναι από λιγότερο από 30 MHz έως περισσότερο από 1 GHz, το αντίστοιχο εύρος απομόνωσης είναι 45 dB έως 27 dB. Σε μια συσκευασία επιφανειακής τοποθέτησης, η συσκευή είναι 6.35 mm x 7.11 mm x 4.1 mm, επομένως είναι συμβατή με τις περισσότερες ασύρματες εφαρμογές.

Ο ζεύκτης που βασίζεται στη συνδεδεμένη γραμμή μεταφοράς αποτελείται από ομοαξονικό καλώδιο ή γραμμή μετάδοσης τυπωμένου κυκλώματος. Αυτός ο μηχανισμός διατάσσει στενά δύο ή περισσότερες γραμμές μετάδοσης (συνήθως το 1 / 4 του μήκους κύματος) έτσι ώστε μια μικρή ποσότητα ελεγχόμενης ισχύος σήματος να διαρρέει από την κύρια γραμμή σε μία ή περισσότερες γραμμές ζεύξης (Εικ. 4).

Η θύρα σύνδεσης εισόδου 1, το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος μεταδίδεται στο φορτίο της θύρας σύνδεσης 2. Μια μικρή ποσότητα ισχύος συνδέεται με τις βοηθητικές γραμμές που συνδέουν τις θύρες 3 και 4. Η θύρα 3 είναι μια θύρα ζεύξης. Το επίπεδο ισχύος της θύρας αντιπροσωπεύει ένα σταθερό ποσοστό της ισχύος εισόδου. Ο συντελεστής ζεύξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει την ισχύ της θύρας ζεύξης, η οποία εξαρτάται από τη γεωμετρική διάταξη της γραμμής ζεύξης. Η ανακλώμενη ισχύς συνδέεται με τη θύρα 4 (απομονωμένη θύρα).

Ο ANAREN's 11302-20} είναι ένας τυπικός κατευθυντικός συζεύκτης συνδεδεμένης γραμμής μεταφοράς με εύρος συχνοτήτων από 190 έως 400 MHz και ισχύ επεξεργασίας έως 100 W. Ο ονομαστικός συντελεστής ζεύξης της συσκευής είναι 20 dB και η απώλεια εισαγωγής είναι 0.3 dB. Η συσκευασία είναι επιφανειακή και έχει μέγεθος 16.51 x 12.19 x 3.58 mm. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση του επιπέδου ισχύος και της μέτρησης VSWR πομπών μέσης ισχύος. Το μέγεθος αυτού του είδους συζεύκτη σχετίζεται με το εύρος συχνοτήτων. Όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα εργασίας, τόσο μεγαλύτερο είναι το μήκος. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές UHF και υψηλών συχνοτήτων και το αντίστοιχο μέγεθος εξοπλισμού είναι μικρό.

Η τελευταία τοπολογία κατευθυντικού συζεύκτη είναι η κατευθυντική γέφυρα και το κύκλωμα σχετίζεται με την κλασική γέφυρα Wheatstone. Οι ανιχνευτές adl5920 RMS και VSWR των αναλογικών συσκευών χρησιμοποιούν αυτήν την τοπολογία (Εικόνα 5).

Το adl5920 χρησιμοποιεί μια γέφυρα αντίστασης για να διαχωρίσει τις μπροστινές και ανακλώμενες τάσεις στη γραμμή μεταφοράς. Όπως φαίνεται στο σχήμα, η θεωρητική κατευθυντικότητα του εξοπλισμού χαμηλής συχνότητας μπορεί να υπολογιστεί όταν όλες οι θύρες τερματιστούν σωστά. Η λαμβανόμενη κατευθυντικότητα είναι 33 dB. Στη γέφυρα, τα σήματα εξόδου των vrev και vfwd μεταδίδονται στον ανιχνευτή καταρράκτη RMS (δυναμική περιοχή είναι 60 dB). Η έξοδος του ανιχνευτή μπορεί να διαβαστεί γραμμικά σε dB. Η τρίτη τάση εξόδου που προκύπτει από τη διαφορά μεταξύ της μπροστινής εξόδου και της ανακλώμενης εξόδου είναι ευθέως ανάλογη με την απώλεια επιστροφής, σε dB. Ο ζεύκτης που βασίζεται σε γέφυρα έχει εύρος συχνοτήτων από 9 kHz έως 7 GHz και ονομαστική ισχύ 33 DBM (2 W) σε αντίστοιχο φορτίο 50 Ω. Στην περιοχή συχνοτήτων από 10 MHz έως 7 GHz, το αντίστοιχο εύρος απώλειας εισαγωγής είναι 0.9 DB έως 2 dB. Ο εξοπλισμός συσκευάζεται σε συσκευασία επιφανειακής στήριξης 5 x 5 mm με πάχος 0.75 mm.

Analog devices launched the adl5920-evalz evaluation board for adl5920. This fully configured evaluation board requires a 5 V, 200 Ma power supply. The inputs, outputs and main outputs are connected through 2.92 mm Υποδοχήs. The following schematic shows the typical connections required for the adl5920 (Figure 6). The evaluation board is an ideal tool for easy trial of adl5920.

Ο κατευθυντικός ζεύκτης που πραγματοποιείται από τη γέφυρα αντίστασης παρέχει το ευρύτερο εύρος συχνοτήτων, το οποίο είναι βασικά κοντά στο συνεχές ρεύμα (DC). Ο ζεύκτης που βασίζεται σε μετασχηματιστή και γραμμή μεταφοράς έχει περισσότερους περιορισμούς εύρους ζώνης, αλλά η ονομαστική ισχύς είναι μεγαλύτερη.

Οποιαδήποτε από τις παραπάνω συσκευές μπορεί να εξάγει δείγματα ισχύος εισόδου για κυκλώματα παρακολούθησης σήματος. Το επίπεδο ισχύος, η συχνότητα και η διαμόρφωση μπορούν να προσδιοριστούν με τη μέτρηση των δειγμάτων με τη βοήθεια παραδοσιακών οργάνων όπως ο παλμογράφος ή ο αναλυτής φάσματος. Τα δεδομένα μπορούν επίσης να ενσωματωθούν στον βρόχο ανάδρασης για να ρυθμίσετε την έξοδο ώστε να παραμένει εντός του απαιτούμενου εύρους.

Η κατάσταση φορτίου μπορεί να αναπαρασταθεί από τον λόγο στάσιμου κύματος τάσης (VSWR). Το φορτίο VSWR της θύρας εξόδου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τις εξόδους της θύρας ζεύξης και της θύρας απομόνωσης (π.χ. τάση προς τα εμπρός και ανακλώμενη τάση).

Η απώλεια επιστροφής μπορεί να υπολογιστεί από το VSWR:

Ο κατευθυντικός ζεύκτης είναι ένας πολύ χρήσιμος εξοπλισμός μέτρησης για σχεδιαστές συστημάτων ραδιοσυχνοτήτων. Μπορεί όχι μόνο να παρέχει ανάλογη εικόνα πλάτους του επιπέδου ισχύος ραδιοσυχνοτήτων, αλλά και να διαχωρίζει τα εμπρός και ανακλώμενα στοιχεία σήματος, κάτι που είναι χρήσιμο για την ανάλυση χαρακτηριστικών φορτίου. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, υπάρχουν τρεις κοινές τοπολογίες ζεύξης που μπορούν να παρέχουν αυτές τις εξόδους, οι οποίες δεν είναι μόνο μικρές σε πακέτο, αλλά και συμβατές με ασύρματες συσκευές.

Το εμπορικό σήμα "kinghelm" κατοχυρώθηκε αρχικά από την εταιρεία golden beacon. Η Golden beacon είναι ένας κατασκευαστής απευθείας πωλήσεων GPS κεραία και Beidou κεραία. Έχει πολύ υψηλή δημοτικότητα και φήμη στη βιομηχανία πλοήγησης και εντοπισμού θέσης Beidou GPS. Τα προϊόντα Ε & Α και παραγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως στη δορυφορική πλοήγηση και εντοπισμό θέσης BDS, στην ασύρματη επικοινωνία και σε άλλους τομείς. Τα κύρια προϊόντα περιλαμβάνουν: δίκτυο rj45-rj45, διεπαφή δικτύου Υποδοχή, RF Υποδοχή προσαρμογέας, ομοαξονικό καλώδιο Υποδοχή, τύπος-Γ Υποδοχή, Διασύνδεση HDMI, διεπαφή τύπου C, pin and bus, SMA, FPC, FFC κεραία Υποδοχή, κεραία αδιάβροχη μετάδοση σήματος Υποδοχή, διασύνδεση HDMI, USB Υποδοχή, terminal line, terminal board wiring, terminal strip, RF line, RF RFID tag Positioning navigation κεραία, επικοινωνία κεραία καλώδιο σύνδεσης, λαστιχένια ράβδος κεραία, κεραία κορόιδο, 433 κεραία, 4G κεραία, μονάδα GPS κεραία, κλπ. Χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την επικοινωνία, τη στρατιωτική βιομηχανία, τα όργανα, την ασφάλεια, την ιατρική και άλλες βιομηχανίες.

Αυτό το περιεχόμενο προέρχεται από τη δεξαμενή σκέψης του εγκεφάλου του Διαδικτύου / cloud. Αυτός ο ιστότοπος παρέχει μόνο επανεκτύπωση. Οι απόψεις, οι θέσεις και οι τεχνολογίες αυτού του άρθρου δεν έχουν καμία σχέση με αυτόν τον ιστότοπο. Εάν υπάρχει παράβαση, επικοινωνήστε μαζί μας για να τη διαγράψουμε!