Bộ ghép định hướng là một loại thiết bị xử lý tín hiệu quan trọng. Chức năng cơ bản của chúng là lấy mẫu tín hiệu RF ở mức độ ghép nối đã được xác định trước, với độ cách ly cao giữa các cổng tín hiệu và các cổng được lấy mẫu — điều này hỗ trợ phân tích, đo lường và xử lý cho nhiều ứng dụng. Vì chúng là các thiết bị thụ động, chúng cũng hoạt động theo chiều ngược lại, với các tín hiệu được đưa vào đường dẫn chính theo hướng và mức độ ghép nối của thiết bị. Có một vài biến thể trong cấu hình của bộ ghép định hướng, như chúng ta sẽ thấy bên dưới.
Định nghĩa
Lý tưởng nhất, một bộ ghép nối sẽ không tổn hao, phù hợp trở kháng và có tính đối xứng. Các đặc tính cơ bản của mạng ba và bốn cổng là độ cách ly, độ ghép nối và độ định hướng, giá trị của chúng được sử dụng để đặc trưng cho các bộ ghép nối. Một bộ ghép nối lý tưởng có độ định hướng và độ cách ly vô hạn, cùng với hệ số ghép nối được lựa chọn cho ứng dụng dự định.
Sơ đồ chức năng trong Hình 1 minh họa hoạt động của bộ ghép định hướng, tiếp theo là mô tả các thông số hiệu suất liên quan. Sơ đồ phía trên là bộ ghép 4 cổng, bao gồm cả các cổng ghép (tiến) và cổng cách ly (ngược, hoặc phản xạ). Sơ đồ phía dưới là cấu trúc 3 cổng, loại bỏ cổng cách ly. Cấu trúc này được sử dụng trong các ứng dụng chỉ cần một đầu ra ghép tiến duy nhất. Bộ ghép 3 cổng có thể được kết nối theo hướng ngược lại, trong đó cổng trước đây được ghép trở thành cổng cách ly:
Hình 1: Cơ bảnbộ ghép định hướngcấu hình
Đặc điểm hiệu năng:
Hệ số ghép nối: Hệ số này cho biết tỷ lệ công suất đầu vào (tại P1) được truyền đến cổng ghép nối, P3.
Độ định hướng: Đây là thước đo khả năng của bộ ghép trong việc tách các sóng truyền theo hướng thuận và hướng nghịch, được quan sát tại các cổng ghép (P3) và cổng cách ly (P4).
Cách ly: Cho biết công suất được cung cấp cho tải không kết nối (P4)
Suy hao chèn: Điều này thể hiện công suất đầu vào (P1) được cung cấp cho cổng truyền (P2), bị giảm đi bởi công suất được cung cấp cho các cổng ghép nối và cách ly.
Giá trị của các đặc tính này tính bằng dB là:
Hệ số ghép nối = C = 10 log (P1/P3)
Độ định hướng = D = 10 log (P3/P4)
Sự cách ly = I = 10 log (P1/P4)
Mất mát chèn = L = 10 log (P1/P2)
Các loại khớp nối
Loại bộ ghép này có ba cổng truy cập được, như thể hiện trong Hình 2, trong đó cổng thứ tư được kết thúc bên trong để cung cấp độ định hướng tối đa. Chức năng cơ bản của bộ ghép định hướng là lấy mẫu tín hiệu riêng biệt (ngược). Một ứng dụng điển hình là đo công suất phản xạ (hoặc gián tiếp là VSWR). Mặc dù có thể được kết nối ngược, loại bộ ghép này không phải là đối xứng. Vì một trong các cổng ghép được kết thúc bên trong, nên chỉ có một tín hiệu ghép khả dụng. Theo hướng thuận (như hình minh họa), cổng ghép lấy mẫu sóng ngược, nhưng nếu được kết nối theo hướng ngược lại (Đầu vào RF ở bên phải), cổng ghép sẽ là một mẫu của sóng thuận, được giảm đi bởi hệ số ghép. Với kết nối này, thiết bị có thể được sử dụng như một bộ lấy mẫu để đo tín hiệu, hoặc để cung cấp một phần tín hiệu đầu ra cho mạch phản hồi.
Hình 2: Bộ ghép định hướng 50 Ohm
Thuận lợi:
1. Hiệu năng có thể được tối ưu hóa cho đường dẫn truyền về phía trước.
2. Độ định hướng và khả năng cách ly cao
3. Độ định hướng của bộ ghép bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự phù hợp trở kháng do điện trở đầu cuối tại cổng cách ly cung cấp. Việc cung cấp điện trở đầu cuối đó bên trong đảm bảo hiệu suất cao.
Nhược điểm:
1. Chức năng ghép nối chỉ khả dụng trên đường truyền tiến.
2. Không có đường dây ghép nối
3. Công suất định mức của cổng ghép nối thấp hơn cổng đầu vào vì công suất cấp cho cổng ghép nối hầu như bị tiêu tán hoàn toàn trong mạch kết thúc bên trong.
Si Chuan Keenlion Microwave cung cấp nhiều loại bộ ghép định hướng (Directional Coupler) với cấu hình băng tần hẹp và băng tần rộng, bao phủ dải tần từ 0,5 đến 50 GHz. Chúng được thiết kế để xử lý công suất đầu vào từ 10 đến 30 watt trong hệ thống truyền dẫn 50 ohm. Các thiết kế vi dải (microstrip) hoặc đường truyền dải (stripline) được sử dụng và tối ưu hóa để đạt hiệu suất tốt nhất.
Các thiết bị được trang bị tiêu chuẩn với đầu nối SMA hoặc N cái, hoặc đầu nối 2,92mm, 2,40mm và 1,85mm dành cho các linh kiện tần số cao.
Chúng tôi cũng có thể tùy chỉnhBộ ghép định hướngTheo yêu cầu của bạn. Bạn có thể truy cập trang tùy chỉnh để cung cấp các thông số kỹ thuật cần thiết.
Thời gian đăng bài: 30 tháng 8 năm 2022
