డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క పని సూత్రం

డైరెక్షనల్ కప్లర్లు అనేవి మైక్రోవేవ్ కొలత మరియు ఇతర మైక్రోవేవ్ వ్యవస్థలలో ప్రామాణిక మైక్రోవేవ్/మిల్లీమీటర్ వేవ్ భాగాలు. వీటిని పవర్ పర్యవేక్షణ, సోర్స్ అవుట్‌పుట్ పవర్ స్థిరీకరణ, సిగ్నల్ సోర్స్ ఐసోలేషన్, ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు రిఫ్లెక్షన్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్వీపింగ్ టెస్ట్ మొదలైన వాటిలో సిగ్నల్ ఐసోలేషన్, సెపరేషన్ మరియు మిక్సింగ్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు. ఇది ఒక డైరెక్షనల్ మైక్రోవేవ్ పవర్ డివైడర్, మరియు ఆధునిక స్వీప్డ్-ఫ్రీక్వెన్సీ రిఫ్లెక్టోమీటర్లలో ఇది ఒక అనివార్యమైన భాగం. సాధారణంగా, వీటిలో వేవ్‌గైడ్, కోయాక్సియల్ లైన్, స్ట్రిప్‌లైన్ మరియు మైక్రోస్ట్రిప్ వంటి అనేక రకాలు ఉంటాయి.

పటం 1 అనేది నిర్మాణం యొక్క రేఖాచిత్రం. ఇందులో ప్రధానంగా రెండు భాగాలు ఉంటాయి, అవి మెయిన్‌లైన్ మరియు ఆక్సిలరీ లైన్. ఇవి వివిధ రకాల చిన్న రంధ్రాలు, చీలికలు మరియు ఖాళీల ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. అందువల్ల, మెయిన్‌లైన్ చివరన ఉన్న "1" నుండి వచ్చే పవర్ ఇన్‌పుట్‌లో కొంత భాగం సెకండరీ లైన్‌కు అనుసంధానించబడుతుంది. తరంగాల వ్యతికరణం లేదా అధిరోపణం కారణంగా, పవర్ కేవలం సెకండరీ లైన్ ద్వారా ఒక దిశలో ("ఫార్వర్డ్" అని పిలుస్తారు) మాత్రమే ప్రసారం చేయబడుతుంది, మరియు మరొక దిశలో ("రివర్స్" అని పిలుస్తారు) పవర్ ప్రసారం దాదాపుగా ఉండదు.

పటం 2 అనేది ఒక క్రాస్-డైరెక్షనల్ కప్లర్, ఈ కప్లర్‌లోని పోర్ట్‌లలో ఒకటి అంతర్నిర్మిత మ్యాచింగ్ లోడ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క అనువర్తనం

1, శక్తి సంశ్లేషణ వ్యవస్థ కోసం
క్రింద చిత్రంలో చూపిన విధంగా, ఒక 3dB డైరెక్షనల్ కప్లర్ (సాధారణంగా 3dB బ్రిడ్జ్ అని పిలుస్తారు) సాధారణంగా మల్టీ-క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సింథసిస్ సిస్టమ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ రకమైన సర్క్యూట్ ఇండోర్ డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ సిస్టమ్స్‌లో సర్వసాధారణం. రెండు పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌ల నుండి వచ్చే సిగ్నల్స్ f1 మరియు f2 ఒక 3dB డైరెక్షనల్ కప్లర్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, ప్రతి ఛానల్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌లో f1 మరియు f2 అనే రెండు ఫ్రీక్వెన్సీ కాంపోనెంట్‌లు ఉంటాయి, మరియు 3dB ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీ కాంపోనెంట్ యొక్క ఆంప్లిట్యూడ్‌ను తగ్గిస్తుంది. అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్స్‌లో ఒకదానిని అబ్సార్బింగ్ లోడ్‌కు కనెక్ట్ చేస్తే, మరొక అవుట్‌పుట్‌ను పాసివ్ ఇంటర్‌మాడ్యులేషన్ మెజర్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క పవర్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. ఐసోలేషన్‌ను మరింత మెరుగుపరచాలంటే, ఫిల్టర్లు మరియు ఐసోలేటర్ల వంటి కొన్ని కాంపోనెంట్‌లను జోడించవచ్చు. చక్కగా డిజైన్ చేయబడిన 3dB బ్రిడ్జ్ యొక్క ఐసోలేషన్ 33dB కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.
 
డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ను పవర్ కంబైనింగ్ సిస్టమ్ ఒకటిలో ఉపయోగిస్తారు.
పవర్ కంబైనింగ్ యొక్క మరొక అనువర్తనంగా డైరెక్షనల్ గల్లీ ప్రాంతం క్రింద ఉన్న చిత్రం (a)లో చూపబడింది. ఈ సర్క్యూట్‌లో, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క డైరెక్టివిటీని తెలివిగా ఉపయోగించారు. రెండు కప్లర్‌ల కప్లింగ్ డిగ్రీలు రెండూ 10dB మరియు డైరెక్టివిటీ రెండూ 25dB అని అనుకుంటే, f1 మరియు f2 చివరల మధ్య ఐసోలేషన్ 45dB ఉంటుంది. f1 మరియు f2 యొక్క ఇన్‌పుట్‌లు రెండూ 0dBm అయితే, కంబైన్డ్ అవుట్‌పుట్ రెండూ -10dBm ఉంటాయి. క్రింద ఉన్న చిత్రం (b)లోని విల్కిన్సన్ కప్లర్‌తో (దాని సాధారణ ఐసోలేషన్ విలువ 20dB) పోల్చినప్పుడు, అదే 0dBm ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌కు, సింథసిస్ తర్వాత -3dBm ఉంటుంది (ఇన్సర్షన్ లాస్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా). ఇంటర్-శాంపిల్ కండిషన్‌తో పోలిస్తే, చిత్రం (a)లోని ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌ను 7dB పెంచాము, తద్వారా దాని అవుట్‌పుట్ చిత్రం (b)తో స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ సమయంలో, పటం (ఎ) లో f1 మరియు f2 మధ్య ఐసోలేషన్ 38 dB తగ్గుతుంది. తుది పోలిక ఫలితం ఏమిటంటే, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క పవర్ సింథసిస్ పద్ధతి విల్కిన్సన్ కప్లర్ కంటే 18dB ఎక్కువగా ఉంది. ఈ పథకం పది యాంప్లిఫైయర్‌ల ఇంటర్‌మాడ్యులేషన్ కొలతకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

పవర్ కంబైనింగ్ సిస్టమ్ 2లో డైరెక్షనల్ కప్లర్ ఉపయోగించబడుతుంది

2, రిసీవర్ యాంటీ-ఇంటర్‌ఫియరెన్స్ కొలత లేదా స్పురియస్ కొలత కోసం ఉపయోగించబడుతుంది
RF పరీక్ష మరియు కొలత వ్యవస్థలో, క్రింది చిత్రంలో చూపిన సర్క్యూట్‌ను తరచుగా చూడవచ్చు. పరీక్షించబడే పరికరం (DUT) ఒక రిసీవర్ అనుకుందాం. ఆ సందర్భంలో, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క కప్లింగ్ ఎండ్ ద్వారా ప్రక్కనే ఉన్న ఛానల్ ఇంటర్‌ఫియరెన్స్ సిగ్నల్‌ను రిసీవర్‌లోకి పంపవచ్చు. అప్పుడు, డైరెక్షనల్ కప్లర్ ద్వారా దానికి కనెక్ట్ చేయబడిన ఇంటిగ్రేటెడ్ టెస్టర్, రిసీవర్ యొక్క రెసిస్టెన్స్ మరియు ఇంటర్‌ఫియరెన్స్ పనితీరును పరీక్షించగలదు. ఒకవేళ పరీక్షించబడే పరికరం (DUT) ఒక సెల్యులార్ ఫోన్ అయితే, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క కప్లింగ్ ఎండ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన ఇంటిగ్రేటెడ్ టెస్టర్ ద్వారా ఫోన్ యొక్క ట్రాన్స్‌మిటర్‌ను ఆన్ చేయవచ్చు. అప్పుడు, ఆ ఫోన్ యొక్క స్పూరియస్ అవుట్‌పుట్‌ను కొలవడానికి స్పెక్ట్రమ్ ఎనలైజర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. అయితే, స్పెక్ట్రమ్ ఎనలైజర్‌కు ముందు కొన్ని ఫిల్టర్ సర్క్యూట్‌లను జోడించాల్సి ఉంటుంది. ఈ ఉదాహరణ కేవలం డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ల అనువర్తనాన్ని మాత్రమే చర్చిస్తున్నందున, ఫిల్టర్ సర్క్యూట్‌ను ఇక్కడ వదిలివేయడం జరిగింది.

రిసీవర్ యొక్క జోక్య నిరోధక కొలత లేదా సెల్యులార్ ఫోన్ యొక్క స్పురియస్ ఎత్తును కొలవడానికి డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
ఈ టెస్ట్ సర్క్యూట్‌లో, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క డైరెక్టివిటీ చాలా ముఖ్యం. త్రూ ఎండ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన స్పెక్ట్రమ్ ఎనలైజర్, DUT నుండి సిగ్నల్‌ను మాత్రమే స్వీకరించాలనుకుంటుంది మరియు కప్లింగ్ ఎండ్ నుండి పాస్‌వర్డ్‌ను స్వీకరించడానికి ఇష్టపడదు.

3, సిగ్నల్ నమూనా మరియు పర్యవేక్షణ కోసం
ట్రాన్స్‌మిటర్ ఆన్‌లైన్ కొలత మరియు పర్యవేక్షణ అనేది డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ల యొక్క అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే అనువర్తనాలలో ఒకటి కావచ్చు. కింది పటం సెల్యులార్ బేస్ స్టేషన్ కొలత కోసం డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ల యొక్క ఒక సాధారణ అనువర్తనాన్ని చూపుతుంది. ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్ 43dBm (20W) అని, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క కప్లింగ్ సామర్థ్యం 30dB అని, మరియు ఇన్సర్షన్ లాస్ (లైన్ లాస్ మరియు కప్లింగ్ లాస్ కలిపి) 0.15dB అని అనుకుందాం. కప్లింగ్ ఎండ్ నుండి బేస్ స్టేషన్ టెస్టర్‌కు 13dBm (20mW) సిగ్నల్ పంపబడుతుంది, డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క డైరెక్ట్ అవుట్‌పుట్ 42.85dBm (19.3W) ఉంటుంది, మరియు ఐసోలేటెడ్ వైపున ఉన్న లీకేజ్ పవర్ ఒక లోడ్ ద్వారా గ్రహించబడుతుంది.

బేస్ స్టేషన్ కొలత కోసం డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
దాదాపు అన్ని ట్రాన్స్‌మిటర్లు ఆన్‌లైన్ శాంప్లింగ్ మరియు పర్యవేక్షణ కోసం ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి, మరియు బహుశా ఈ పద్ధతి మాత్రమే సాధారణ పని పరిస్థితులలో ట్రాన్స్‌మిటర్ పనితీరు పరీక్షకు హామీ ఇవ్వగలదు. కానీ గమనించవలసిన విషయం ఏమిటంటే, ట్రాన్స్‌మిటర్ పరీక్ష అనేది ఒకటే, మరియు వేర్వేరు టెస్టర్లకు వేర్వేరు ఆందోళనలు ఉంటాయి. WCDMA బేస్ స్టేషన్లను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ఆపరేటర్లు వాటి వర్కింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్ (2110~2170MHz)లోని సిగ్నల్ నాణ్యత, ఇన్-ఛానల్ పవర్, ప్రక్క ఛానల్ పవర్ మొదలైన సూచికలపై శ్రద్ధ వహించాలి. ఈ నేపథ్యంలో, తయారీదారులు బేస్ స్టేషన్ యొక్క అవుట్‌పుట్ చివరన ఒక నారోబ్యాండ్ (ఉదాహరణకు 2110~2170MHz) డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేస్తారు. ఇది ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క ఇన్-బ్యాండ్ పని పరిస్థితులను పర్యవేక్షించి, దానిని ఎప్పుడైనా కంట్రోల్ సెంటర్‌కు పంపుతుంది.
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్ యొక్క రెగ్యులేటర్ అయిన రేడియో మానిటరింగ్ స్టేషన్, సాఫ్ట్ బేస్ స్టేషన్ ఇండికేటర్లను పరీక్షిస్తుంది కాబట్టి, దాని దృష్టి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటుంది. రేడియో నిర్వహణ స్పెసిఫికేషన్ అవసరాల ప్రకారం, పరీక్షా ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి 9kHz~12.75GHz వరకు విస్తరించబడింది, మరియు పరీక్షించబడే బేస్ స్టేషన్ చాలా విస్తృతంగా ఉంటుంది. ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో ఎంత స్పురియస్ రేడియేషన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు ఇతర బేస్ స్టేషన్ల సాధారణ కార్యకలాపాలకు అంతరాయం కలిగిస్తుంది అనేది రేడియో మానిటరింగ్ స్టేషన్ల ఆందోళన. ఈ సమయంలో, సిగ్నల్ శాంప్లింగ్ కోసం అదే బ్యాండ్‌విడ్త్ ఉన్న డైరెక్షనల్ కప్లర్ అవసరం, కానీ 9kHz~12.75GHz పరిధిని కవర్ చేయగల డైరెక్షనల్ కప్లర్ ఉన్నట్లు కనిపించడం లేదు. డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క కప్లింగ్ ఆర్మ్ పొడవు దాని సెంటర్ ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించినదని మనకు తెలుసు. అల్ట్రా-వైడ్‌బ్యాండ్ డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ 0.5-18GHz వంటి 5-6 ఆక్టేవ్ బ్యాండ్‌లను సాధించగలదు, కానీ 500MHz కంటే తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌ను కవర్ చేయలేదు.

4, ఆన్‌లైన్ విద్యుత్ కొలత
త్రూ-టైప్ పవర్ మెజర్‌మెంట్ టెక్నాలజీలో, డైరెక్షనల్ కప్లర్ అనేది చాలా కీలకమైన పరికరం. కింది పటం ఒక సాధారణ పాస్-త్రూ హై-పవర్ మెజర్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. పరీక్షించబడుతున్న యాంప్లిఫైయర్ నుండి వచ్చే ఫార్వర్డ్ పవర్‌ను డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క ఫార్వర్డ్ కప్లింగ్ ఎండ్ (టెర్మినల్ 3) ద్వారా శాంపిల్ చేసి పవర్ మీటర్‌కు పంపుతారు. రిఫ్లెక్టెడ్ పవర్‌ను రివర్స్ కప్లింగ్ టెర్మినల్ (టెర్మినల్ 4) ద్వారా శాంపిల్ చేసి పవర్ మీటర్‌కు పంపుతారు.
అధిక శక్తి కొలత కోసం డైరెక్షనల్ కప్లర్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
దయచేసి గమనించండి: లోడ్ నుండి ప్రతిబింబిత శక్తిని స్వీకరించడంతో పాటు, రివర్స్ కప్లింగ్ టెర్మినల్ (టెర్మినల్ 4) ఫార్వర్డ్ దిశ (టెర్మినల్ 1) నుండి లీకేజ్ శక్తిని కూడా అందుకుంటుంది. ఇది డైరెక్షనల్ కప్లర్ యొక్క డైరెక్టివిటీ వలన సంభవిస్తుంది. టెస్టర్ కొలవాలని ఆశించేది ప్రతిబింబిత శక్తినే, మరియు ప్రతిబింబిత శక్తి కొలతలో లోపాలకు ప్రధాన కారణం లీకేజ్ శక్తి. ప్రతిబింబిత శక్తి మరియు లీకేజ్ శక్తి రివర్స్ కప్లింగ్ చివర (4 చివరలు) వద్ద ఒకదానిపై ఒకటి ఆవరించి, ఆపై పవర్ మీటర్‌కు పంపబడతాయి. ఈ రెండు సిగ్నల్స్ యొక్క ప్రసార మార్గాలు వేర్వేరుగా ఉన్నందున, ఇది ఒక వెక్టర్ సూపర్ పొజిషన్. పవర్ మీటర్‌కు ఇన్‌పుట్‌గా వచ్చే లీకేజ్ శక్తిని ప్రతిబింబిత శక్తితో పోల్చగలిగితే, అది గణనీయమైన కొలత లోపానికి దారితీస్తుంది.
అయితే, లోడ్ (చివర 2) నుండి ప్రతిఫలించిన శక్తి ఫార్వర్డ్ కప్లింగ్ చివరకు (చివర 1, పై చిత్రంలో చూపబడలేదు) కూడా లీక్ అవుతుంది. అయినప్పటికీ, ఫార్వర్డ్ బలాన్ని కొలిచే ఫార్వర్డ్ పవర్‌తో పోలిస్తే దీని పరిమాణం చాలా తక్కువ. ఫలితంగా వచ్చే లోపాన్ని విస్మరించవచ్చు.

చైనా యొక్క “సిలికాన్ వ్యాలీ”గా పిలువబడే బీజింగ్ జోంగువాన్‌కున్‌లో ఉన్న బీజింగ్ రోఫియా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ కో., లిమిటెడ్, దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధనా సంస్థలు, విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు పారిశ్రామిక శాస్త్రీయ పరిశోధక సిబ్బందికి సేవలందించడానికి అంకితమైన ఒక హై-టెక్ సంస్థ. మా కంపెనీ ప్రధానంగా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల స్వతంత్ర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, రూపకల్పన, తయారీ, అమ్మకాలలో నిమగ్నమై ఉంది మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధకులు మరియు పారిశ్రామిక ఇంజనీర్ల కోసం వినూత్న పరిష్కారాలు మరియు వృత్తిపరమైన, వ్యక్తిగతీకరించిన సేవలను అందిస్తుంది. సంవత్సరాల స్వతంత్ర ఆవిష్కరణల తర్వాత, ఇది ఫోటోఎలక్ట్రిక్ ఉత్పత్తుల యొక్క గొప్ప మరియు పరిపూర్ణ శ్రేణిని రూపొందించింది, ఇవి మునిసిపల్, సైనిక, రవాణా, విద్యుత్, ఆర్థిక, విద్య, వైద్య మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

మేము మీతో సహకరించడానికి ఎదురుచూస్తున్నాము!