Arbetsprincip och tillämpningsanalys av koppling

Coupler är en passiv enhet som används för att överföra signaler mellan olika kretsar eller system. Det används ofta i radiofrekvens- och mikrovågsfält. Dess huvudsakliga funktion är att koppla en viss andel effekt från huvudöverföringsledningen till sekundärledningen för att uppnå signalfördelning, övervakning eller återkoppling.

Hur kopplingen fungerar

Kopplare består vanligtvis av transmissionsledningar eller vågledarstrukturer, som överför en del av signalenergin i huvudledningen till kopplingsporten genom kopplingseffekten av elektromagnetiska fält. Denna kopplingsprocess kommer inte att nämnvärt påverka signalöverföringen av huvudledningen, vilket säkerställer normal drift av systemet.

Huvudtyper av kopplingar

Riktningskopplare: Den har fyra portar och kan riktat koppla en del av insignalen till en specifik utgångsport för signalövervakning och återkopplingskontroll.

Power Divider: Distribuerar insignaler till flera utgångsportar i lika proportioner, som ofta används i antennsystem och flerkanalssystem.

Hybridkoppling: Den kan dela insignalen i flera utsignaler med samma amplitud men olika faser. Det används ofta i fasskiftare och balanserade förstärkare.

Nyckelparametrar för kopplingen

Kopplingsfaktor: Indikerar förhållandet mellan signaleffekten som tas emot av kopplingsporten och ineffekten, vanligtvis uttryckt i decibel (dB).

Isolation: Mäter graden av signalisolering mellan oanvända portar. Ju högre isolering, desto mindre interferens mellan portar.

Insättningsförlust: hänvisar till effektförlusten när signalen passerar genom kopplaren. Ju lägre insättningsförlust, desto högre effektivitet för signalöverföringen.

Stående vågförhållande (VSWR): reflekterar impedansmatchningen av kopplarporten. Ju närmare VSWR är 1, desto bättre matchningsprestanda.

Användningsområden för kopplingar

Signalövervakning: I radiofrekvenssystem används kopplare för att extrahera en del av signalen för övervakning och mätning utan att påverka överföringen av huvudsignalen.

Effektfördelning: I en antennuppsättning används kopplare för att jämnt fördela signaler till individuella antennelement för att uppnå strålformning och riktningskontroll.

Återkopplingskontroll: I förstärkarkretsar används kopplare för att extrahera en del av utsignalen och mata tillbaka den till ingången för att stabilisera förstärkningen och förbättra linjäriteten.

Signalsyntes: I kommunikationssystem kan kopplare användas för att syntetisera flera signaler till en signal för enkel överföring och bearbetning.

Senaste tekniska framstegen

Med den snabba utvecklingen av kommunikationsteknik ökar prestandakraven för kopplare i termer av hög frekvens, hög effekt och bred bandbredd ständigt. Under de senaste åren har kopplingsprodukter baserade på nya material och nya processer fortsatt att dyka upp, med lägre insättningsförlust, högre isolering och bredare frekvensband, som möter behoven för 5G-kommunikation, radarsystem, satellitkommunikation och andra områden.

avslutningsvis

Som en nyckelkomponent i RF- och mikrovågssystem spelar kopplare en viktig roll vid signalöverföring, distribution och övervakning. Att förstå dess arbetsprincip, typ, nyckelparametrar och applikationsområden kommer att hjälpa till att välja lämplig koppling och optimera systemets prestanda i faktiska projekt.