Pengganding berarah ialah komponen gelombang mikro/milimeter standard dalam pengukuran gelombang mikro dan sistem gelombang mikro yang lain. Ia boleh digunakan untuk pengasingan, pemisahan dan pencampuran isyarat, seperti pemantauan kuasa, penstabilan kuasa output sumber, pengasingan sumber isyarat, Ujian penyapuan frekuensi penghantaran dan pantulan, dan sebagainya. Ia merupakan pembahagi kuasa gelombang mikro berarah dan ia merupakan komponen yang sangat diperlukan dalam reflektometer frekuensi sapuan moden. Biasanya, terdapat beberapa jenis seperti pandu gelombang, talian sepaksi, talian jalur dan jalur mikro.
Rajah 1 ialah gambarajah skematik struktur. Ia terutamanya merangkumi dua bahagian, talian utama dan talian tambahan, yang digandingkan antara satu sama lain melalui pelbagai bentuk lubang kecil, celah dan jurang. Oleh itu, sebahagian daripada input kuasa dari "1" pada hujung talian utama akan digandingkan ke talian sekunder. Disebabkan oleh gangguan atau superposisi gelombang, kuasa hanya akan dihantar sepanjang talian sekunder - satu arah (dipanggil "ke hadapan"), dan yang satu lagi. Hampir tiada penghantaran kuasa dalam satu susunan (dipanggil "terbalik").
Rajah 2 ialah pengganding rentas arah, salah satu port dalam pengganding disambungkan kepada beban padanan terbina dalam.
Penggunaan Pengganding Berarah
1, untuk sistem sintesis kuasa
Pengganding berarah 3dB (biasanya dikenali sebagai jambatan 3dB) biasanya digunakan dalam sistem sintesis frekuensi berbilang pembawa, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Litar jenis ini biasa digunakan dalam sistem teragih tertutup. Selepas isyarat f1 dan f2 daripada dua penguat kuasa melalui pengganding berarah 3dB, output setiap saluran mengandungi dua komponen frekuensi f1 dan f2, dan 3dB mengurangkan amplitud setiap komponen frekuensi. Jika salah satu terminal output disambungkan kepada beban penyerap, output yang lain boleh digunakan sebagai sumber kuasa sistem pengukuran intermodulasi pasif. Jika anda perlu menambah baik pengasingan selanjutnya, anda boleh menambah beberapa komponen seperti penapis dan pengasing. Pengasingan jambatan 3dB yang direka bentuk dengan baik boleh melebihi 33dB.
Pengganding berarah digunakan dalam sistem penggabungan kuasa satu.
Kawasan parit berarah sebagai satu lagi aplikasi penggabungan kuasa ditunjukkan dalam rajah (a) di bawah. Dalam litar ini, keterarahan pengganding berarah telah digunakan dengan bijak. Dengan mengandaikan bahawa darjah gandingan kedua-dua pengganding adalah 10dB dan keterarahannya adalah 25dB, pengasingan antara hujung f1 dan f2 ialah 45dB. Jika input f1 dan f2 adalah 0dBm, output gabungan adalah -10dBm. Berbanding dengan pengganding Wilkinson dalam rajah (b) di bawah (nilai pengasingan tipikalnya ialah 20dB), isyarat input yang sama iaitu OdBm, selepas sintesis, terdapat -3dBm (tanpa mengambil kira kehilangan sisipan). Berbanding dengan keadaan antara sampel, kita meningkatkan isyarat input dalam rajah (a) sebanyak 7dB supaya outputnya selaras dengan rajah (b). Pada masa ini, pengasingan antara f1 dan f2 dalam rajah (a) “berkurangan” “Ialah 38 dB. Keputusan perbandingan akhir ialah kaedah sintesis kuasa pengganding berarah adalah 18dB lebih tinggi daripada pengganding Wilkinson. Skema ini sesuai untuk pengukuran intermodulasi sepuluh penguat.
Pengganding berarah digunakan dalam sistem penggabungan kuasa 2
2, digunakan untuk pengukuran anti-gangguan penerima atau pengukuran palsu
Dalam sistem ujian dan pengukuran RF, litar yang ditunjukkan dalam rajah di bawah sering dapat dilihat. Katakan DUT (peranti atau peralatan yang diuji) ialah penerima. Dalam kes itu, isyarat gangguan saluran bersebelahan boleh disuntik ke dalam penerima melalui hujung gandingan pengganding berarah. Kemudian, penguji bersepadu yang disambungkan kepadanya melalui pengganding berarah boleh menguji rintangan penerima—prestasi gangguan seribu. Jika DUT ialah telefon bimbit, pemancar telefon boleh dihidupkan oleh penguji komprehensif yang disambungkan ke hujung gandingan pengganding berarah. Kemudian, penganalisis spektrum boleh digunakan untuk mengukur output palsu telefon pemandangan. Sudah tentu, beberapa litar penapis harus ditambah sebelum penganalisis spektrum. Memandangkan contoh ini hanya membincangkan aplikasi pengganding berarah, litar penapis diabaikan.
Pengganding berarah digunakan untuk pengukuran anti-gangguan penerima atau ketinggian palsu telefon bimbit.
Dalam litar ujian ini, kearah pengganding berarah adalah sangat penting. Penganalisis spektrum yang disambungkan ke hujung terus hanya mahu menerima isyarat daripada DUT dan tidak mahu menerima kata laluan daripada hujung gandingan.
3, untuk pensampelan dan pemantauan isyarat
Pengukuran dan pemantauan dalam talian pemancar mungkin merupakan salah satu aplikasi pengganding berarah yang paling banyak digunakan. Rajah berikut ialah aplikasi tipikal pengganding berarah untuk pengukuran stesen pangkalan selular. Katakan kuasa output pemancar ialah 43dBm (20W), gandingan pengganding berarah. Kapasiti ialah 30dB, kehilangan sisipan (kehilangan talian campur kehilangan gandingan) ialah 0.15dB. Hujung gandingan mempunyai isyarat 13dBm (20mW) yang dihantar ke penguji stesen pangkalan, output langsung pengganding berarah ialah 42.85dBm (19.3W), dan kebocoran ialah Kuasa pada bahagian terpencil diserap oleh beban.
Pengganding berarah digunakan untuk pengukuran stesen pangkalan.
Hampir semua pemancar menggunakan kaedah ini untuk pensampelan dan pemantauan dalam talian, dan mungkin hanya kaedah ini yang dapat menjamin ujian prestasi pemancar di bawah keadaan kerja biasa. Tetapi harus diingatkan bahawa ujian pemancar adalah sama, dan penguji yang berbeza mempunyai kebimbangan yang berbeza. Dengan mengambil stesen pangkalan WCDMA sebagai contoh, pengendali mesti memberi perhatian kepada penunjuk dalam jalur frekuensi kerja mereka (2110 ~ 2170MHz), seperti kualiti isyarat, kuasa dalam saluran, kuasa saluran bersebelahan, dan sebagainya. Di bawah premis ini, pengeluar akan memasang pengganding arah jalur sempit (seperti 2110 ~ 2170MHz) di hujung output stesen pangkalan untuk memantau keadaan kerja dalam jalur pemancar dan menghantarnya ke pusat kawalan pada bila-bila masa.
Jika ia adalah pengawal selia spektrum frekuensi radio - stesen pemantauan radio untuk menguji penunjuk stesen pangkalan lembut, fokusnya sama sekali berbeza. Mengikut keperluan spesifikasi pengurusan radio, julat frekuensi ujian dilanjutkan kepada 9kHz ~ 12.75GHz, dan stesen pangkalan yang diuji adalah sangat luas. Berapa banyak sinaran palsu yang akan dijana dalam jalur frekuensi dan mengganggu operasi biasa stesen pangkalan lain? Satu kebimbangan stesen pemantauan radio. Pada masa ini, pengganding berarah dengan lebar jalur yang sama diperlukan untuk pensampelan isyarat, tetapi pengganding berarah yang boleh meliputi 9kHz ~ 12.75GHz nampaknya tidak wujud. Kita tahu bahawa panjang lengan gandingan pengganding berarah berkaitan dengan frekuensi tengahnya. Lebar jalur pengganding berarah ultra lebar boleh mencapai jalur 5-6 oktaf, seperti 0.5-18GHz, tetapi jalur frekuensi di bawah 500MHz tidak boleh diliputi.
4, pengukuran kuasa dalam talian
Dalam teknologi pengukuran kuasa jenis terus, pengganding berarah merupakan peranti yang sangat kritikal. Rajah berikut menunjukkan gambarajah skematik sistem pengukuran kuasa tinggi lalu yang biasa. Kuasa hadapan daripada penguat di bawah Ujian disampel oleh hujung gandingan hadapan (terminal 3) pengganding berarah dan dihantar ke meter kuasa. Kuasa yang dipantulkan disampel oleh terminal gandingan terbalik (terminal 4) dan dihantar ke meter kuasa.
Pengganding berarah digunakan untuk pengukuran kuasa tinggi.
Sila ambil perhatian: Selain menerima kuasa pantulan daripada beban, terminal gandingan terbalik (terminal 4) juga menerima kuasa kebocoran daripada arah hadapan (terminal 1), yang disebabkan oleh keterarahan gandingan berarah. Tenaga pantulan adalah apa yang diharapkan oleh penguji untuk ukur, dan kuasa kebocoran adalah sumber utama ralat dalam pengukuran kuasa pantulan. Kuasa pantulan dan kuasa kebocoran ditumpangkan pada hujung gandingan terbalik (4 hujung) dan kemudian dihantar ke meter kuasa. Oleh kerana laluan penghantaran kedua-dua isyarat adalah berbeza, ia adalah superposisi vektor. Jika input kuasa kebocoran ke meter kuasa boleh dibandingkan dengan kuasa pantulan, ia akan menghasilkan ralat pengukuran yang ketara.
Sudah tentu, kuasa yang dipantulkan daripada beban (hujung 2) juga akan bocor ke hujung gandingan hadapan (hujung 1, tidak ditunjukkan dalam rajah di atas). Namun begitu, magnitudnya adalah minimum berbanding kuasa hadapan, yang mengukur kekuatan hadapan. Ralat yang terhasil boleh diabaikan.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. yang terletak di "Silicon Valley" China – Beijing Zhongguancun, merupakan sebuah perusahaan berteknologi tinggi yang berdedikasi untuk berkhidmat kepada institusi penyelidikan, institut penyelidikan, universiti dan kakitangan penyelidikan saintifik perusahaan domestik dan asing. Syarikat kami terutamanya terlibat dalam penyelidikan dan pembangunan bebas, reka bentuk, pembuatan, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan penyelesaian inovatif dan perkhidmatan profesional yang diperibadikan untuk penyelidik saintifik dan jurutera industri. Selepas bertahun-tahun inovasi bebas, ia telah membentuk satu siri produk fotoelektrik yang kaya dan sempurna, yang digunakan secara meluas dalam industri perbandaran, ketenteraan, pengangkutan, kuasa elektrik, kewangan, pendidikan, perubatan dan lain-lain.
Kami mengalu-alukan kerjasama dengan anda!
Masa siaran: 20-Apr-2023