Arbetsprincip och tillämpningsanalys av kopplare

En kopplare är en passiv enhet som används för att överföra signaler mellan olika kretsar eller system. Den används ofta inom 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 kopplaren fungerar

Kopplingar 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 påverka signalöverföringen från huvudledningen nämnvärt, vilket säkerställer systemets normala drift.

Huvudtyper av kopplingar

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

Effektdelare: Distribuerar insignaler till flera utgångsportar i lika stora proportioner, används ofta i antennmatriser och flerkanalssystem.

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

Viktiga parametrar för kopplaren

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

Isolering: Mäter graden av signalisolering mellan oanvända portar. Ju högre isolering, desto mindre störning mellan portarna.

Insättningsförlust: hänvisar till effektförlusten när signalen passerar genom kopplaren. Ju lägre insättningsförlusten är, desto högre är signalöverföringseffektiviteten.

Ståendevågsförhållande (VSWR): återspeglar 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 antenngrupp används kopplare för att jämnt fördela signaler till enskilda 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 ständigt vad gäller hög frekvens, hög effekt och bred bandbredd. Under senare år har kopplarprodukter baserade på nya material och nya processer fortsatt att dyka upp, med lägre insättningsförlust, högre isolering och bredare driftsfrekvensband, vilket möter behoven inom 5G-kommunikation, radarsystem, satellitkommunikation och andra områden.

avslutningsvis

Som en nyckelkomponent i RF- och mikrovågssystem spelar kopplare en viktig roll i signalöverföring, distribution och övervakning. Att förstå dess funktionsprincip, typ, nyckelparametrar och tillämpningsområden hjälper till att välja lämplig kopplare och optimera systemets prestanda i faktiska projekt.