Virziena savienotāji ir standarta mikroviļņu/milimetru viļņu komponenti mikroviļņu mērījumos un citās mikroviļņu sistēmās. Tos var izmantot signālu izolācijai, atdalīšanai un sajaukšanai, piemēram, jaudas uzraudzībai, avota izejas jaudas stabilizēšanai, signāla avota izolācijai, pārraides un atstarošanas frekvences slaucīšanas testēšanai utt. Tas ir virziena mikroviļņu jaudas dalītājs, un tas ir neaizstājama sastāvdaļa mūsdienu slaucītā frekvences reflektometros. Parasti ir vairāki veidi, piemēram, viļņvada, koaksiālās līnijas, sloksnes līnijas un mikrostripas.
1. attēlā redzama struktūras shematiska diagramma. Tā galvenokārt ietver divas daļas: galveno līniju un palīglīniju, kas ir savienotas viena ar otru caur dažādu formu maziem caurumiem, spraugām un spraugām. Tādēļ daļa no jaudas ieejas no “1” galvenās līnijas galā tiks savienota ar sekundāro līniju. Viļņu interferences vai superpozīcijas dēļ jauda tiks pārraidīta tikai pa sekundāro līniju - vienā virzienā (saukts par “uz priekšu”), bet otrā virzienā. Jaudas pārraide vienā secībā (saukta par “atpakaļejošu”) gandrīz nenotiek.
2. attēlā redzams šķērsvirziena savienotājs, viens no savienotāja portiem ir savienots ar iebūvētu atbilstošu slodzi.
Virziena savienotāja pielietojums
1, jaudas sintēzes sistēmai
3dB virziena savienotājs (pazīstams arī kā 3dB tilts) parasti tiek izmantots daudznesēju frekvenču sintēzes sistēmā, kā parādīts attēlā zemāk. Šāda veida shēma ir izplatīta iekštelpu izkliedētās sistēmās. Pēc tam, kad signāli f1 un f2 no diviem jaudas pastiprinātājiem iziet cauri 3dB virziena savienotājam, katra kanāla izejā ir divas frekvences komponentes f1 un f2, un 3dB samazina katras frekvences komponentes amplitūdu. Ja viens no izejas spailēm ir savienots ar absorbējošu slodzi, otru izeju var izmantot kā pasīvās intermodulācijas mērīšanas sistēmas barošanas avotu. Ja nepieciešams vēl vairāk uzlabot izolāciju, var pievienot dažus komponentus, piemēram, filtrus un izolatorus. Labi projektēta 3dB tilta izolācija var pārsniegt 33dB.
Virziena savienotājs tiek izmantots jaudas apvienošanas sistēmā.
Virziena notekas zona kā vēl viens jaudas apvienošanas pielietojums ir parādīts (a) attēlā. Šajā shēmā virziena savienotāja virzība ir prasmīgi pielietota. Pieņemot, ka abu savienotāju sakabes pakāpes ir 10 dB un virzība ir 25 dB, izolācija starp f1 un f2 galiem ir 45 dB. Ja gan f1, gan f2 ieejas ir 0 dBm, kopējā izeja ir -10 dBm. Salīdzinot ar Vilkinsona savienotāju (b) attēlā (tā tipiskā izolācijas vērtība ir 20 dB), tas pats ieejas signāls 0 dBm pēc sintezēšanas ir -3 dBm (neņemot vērā ievietošanas zudumus). Salīdzinot ar starpparaugu stāvokli, mēs palielinām ieejas signālu (a) attēlā par 7 dB, lai tā izeja atbilstu (b) attēlam. Šajā brīdī izolācija starp f1 un f2 attēlā (a) “samazinās” par 38 dB. Galīgais salīdzinājuma rezultāts ir tāds, ka virziena savienotāja jaudas sintēzes metode ir par 18 dB augstāka nekā Vilkinsona savienotājam. Šī shēma ir piemērota desmit pastiprinātāju intermodulācijas mērīšanai.
Jaudas apvienošanas sistēmā 2 tiek izmantots virziena savienotājs.
2, izmanto uztvērēja traucējumu novēršanas mērījumiem vai viltus mērījumiem
RF testēšanas un mērīšanas sistēmā bieži var redzēt attēlā redzamo shēmu. Pieņemsim, ka testējamā ierīce (DUT) ir uztvērējs. Tādā gadījumā blakus esošā kanāla traucējumu signālu var ievadīt uztvērējā caur virziena savienotāja savienojuma galu. Pēc tam integrēts testeris, kas savienots ar tiem caur virziena savienotāju, var pārbaudīt uztvērēja pretestību — tūkstoš traucējumu veiktspēju. Ja testējamā ierīce ir mobilais tālrunis, tālruņa raidītāju var ieslēgt ar visaptverošu testeri, kas savienots ar virziena savienotāja savienojuma galu. Pēc tam spektra analizatoru var izmantot, lai izmērītu ainas tālruņa neīsto izeju. Protams, pirms spektra analizatora jāpievieno dažas filtra shēmas. Tā kā šajā piemērā ir aplūkota tikai virziena savienotāju pielietošana, filtra shēma ir izlaista.
Virziena savienotāju izmanto uztvērēja vai mobilā tālruņa neīstā augstuma mērīšanai pret traucējumiem.
Šajā testa shēmā virziena savienotāja virzība ir ļoti svarīga. Spektra analizators, kas pievienots caurvades galam, vēlas saņemt signālu tikai no testējamās ierīces un nevēlas saņemt paroli no savienotāja gala.
3, signāla paraugu ņemšanai un uzraudzībai
Raidītāja tiešsaistes mērīšana un uzraudzība varētu būt viens no visplašāk izmantotajiem virziena savienotāju pielietojumiem. Šis attēls ir tipisks virziena savienotāju pielietojums mobilo sakaru bāzes staciju mērījumiem. Pieņemsim, ka raidītāja izejas jauda ir 43 dBm (20 W), virziena savienotāja savienojums. Jauda ir 30 dB, ievietošanas zudumi (līnijas zudumi plus savienojuma zudumi) ir 0,15 dB. Savienojuma galā uz bāzes stacijas testeri tiek nosūtīts 13 dBm (20 mW) signāls, virziena savienotāja tiešā izeja ir 42,85 dBm (19,3 W), un noplūde ir. Izolētajā pusē esošo jaudu absorbē slodze.
Virziena savienotājs tiek izmantots bāzes stacijas mērījumiem.
Gandrīz visi raidītāji izmanto šo metodi tiešsaistes paraugu ņemšanai un uzraudzībai, un, iespējams, tikai šī metode var garantēt raidītāja veiktspējas pārbaudi normālos darba apstākļos. Tomēr jāatzīmē, ka raidītāja pārbaude ir tāda pati, un dažādiem testētājiem ir atšķirīgas bažas. Ņemot par piemēru WCDMA bāzes stacijas, operatoriem jāpievērš uzmanība indikatoriem to darba frekvenču joslā (2110–2170 MHz), piemēram, signāla kvalitātei, jaudai kanālā, jaudai blakus kanālā utt. Saskaņā ar šo pieņēmumu ražotāji bāzes stacijas izejas galā uzstādīs šaurjoslas (piemēram, 2110–2170 MHz) virziena savienotāju, lai uzraudzītu raidītāja darbības apstākļus joslā un jebkurā laikā nosūtītu tos vadības centram.
Ja tas ir radiofrekvenču spektra regulators — radio monitoringa stacija, kas testē mīkstās bāzes stacijas indikatorus, tās uzmanības centrā ir pavisam cita joma. Saskaņā ar radio pārvaldības specifikācijas prasībām testa frekvenču diapazons ir paplašināts līdz 9 kHz ~ 12,75 GHz, un testējamā bāzes stacija ir tik plaša. Cik daudz neīstā starojuma tiks ģenerēts frekvenču joslā un traucēs citu bāzes staciju normālu darbību? Tas rada bažas radio monitoringa stacijām. Pašlaik signāla paraugu ņemšanai ir nepieciešams virziena savienotājs ar tādu pašu joslas platumu, taču virziena savienotājs, kas varētu aptvert 9 kHz ~ 12,75 GHz, šķiet, nepastāv. Mēs zinām, ka virziena savienotāja savienojuma sviras garums ir saistīts ar tā centrālo frekvenci. Īpaši platjoslas virziena savienotāja joslas platums var sasniegt 5–6 oktāvu joslas, piemēram, 0,5–18 GHz, bet frekvenču joslu zem 500 MHz tas nevar aptvert.
4, tiešsaistes jaudas mērīšana
Caurlaides tipa jaudas mērīšanas tehnoloģijā virziena savienotājs ir ļoti svarīga ierīce. Nākamajā attēlā parādīta tipiskas caurlaides lielas jaudas mērīšanas sistēmas shematiska diagramma. Testējamā pastiprinātāja tiešās jaudas paraugu ņem virziena savienotāja tiešās jaudas savienotāja gals (3. spaile) un nosūta uz jaudas mērītāju. Atstarotās jaudas paraugu ņem apgrieztās jaudas savienotāja terminālis (4. spaile) un nosūta uz jaudas mērītāju.
Lieljaudas mērīšanai tiek izmantots virziena savienotājs.
Lūdzu, ņemiet vērā: papildus atstarotās jaudas saņemšanai no slodzes, atpakaļgaitas savienojuma spaile (4. spaile) saņem arī noplūdes jaudu no priekšējā virziena (1. spaile), ko izraisa virziena savienotāja virzība. Testeris vēlas izmērīt atstaroto enerģiju, un noplūdes jauda ir galvenais kļūdu avots atstarotās jaudas mērījumos. Atstarotā jauda un noplūdes jauda tiek uzklāta uz atpakaļgaitas savienojuma gala (4. gali) un pēc tam nosūtīta uz jaudas mērītāju. Tā kā abu signālu pārraides ceļi atšķiras, tā ir vektoru superpozīcija. Ja noplūdes jaudas ieeju jaudas mērītājā var salīdzināt ar atstaroto jaudu, tas radīs ievērojamu mērījumu kļūdu.
Protams, atstarotā jauda no slodzes (2. gals) arī noplūdīs uz priekšējā savienojuma galu (1. gals, kas nav parādīts iepriekš redzamajā attēlā). Tomēr tās lielums ir minimāls, salīdzinot ar tiešo jaudu, kas mēra priekšējās jaudas stiprumu. Iegūto kļūdu var ignorēt.
Pekinas Rofea Optoelectronics Co., Ltd., kas atrodas Ķīnas "Silīcija ielejā" – Pekinas Džungguancuņas rajonā, ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas veltīts vietējo un ārvalstu pētniecības iestāžu, pētniecības institūtu, universitāšu un uzņēmumu zinātniskās pētniecības personāla apkalpošanai. Mūsu uzņēmums galvenokārt nodarbojas ar neatkarīgu optoelektronisko produktu pētniecību un izstrādi, projektēšanu, ražošanu un pārdošanu, kā arī nodrošina inovatīvus risinājumus un profesionālus, personalizētus pakalpojumus zinātniskajiem pētniekiem un rūpniecības inženieriem. Pēc gadiem ilgas neatkarīgas inovācijas tas ir izveidojis bagātīgu un perfektu fotoelektrisko produktu sēriju, ko plaši izmanto pašvaldību, militārajā, transporta, elektroenerģijas, finanšu, izglītības, medicīnas un citās nozarēs.
Mēs ceram uz sadarbību ar jums!
Publicēšanas laiks: 2023. gada 20. aprīlis