Les coupleurs directionnels sont un type important de dispositif de traitement du signal. Leur fonction principale est d'échantillonner les signaux RF à un degré de couplage prédéterminé, avec une isolation élevée entre les ports de signal et les ports échantillonnés, ce qui permet l'analyse, la mesure et le traitement pour de nombreuses applications. Étant des dispositifs passifs, ils fonctionnent également en sens inverse, les signaux étant injectés dans le trajet principal en fonction de leur directivité et du degré de couplage. Il existe quelques variantes de configuration des coupleurs directionnels, comme nous le verrons plus loin.
Définitions
Idéalement, un coupleur serait sans pertes, adapté et réciproque. Les propriétés fondamentales des réseaux à trois et quatre ports sont l'isolation, le couplage et la directivité ; leurs valeurs servent à caractériser les coupleurs. Un coupleur idéal possède une directivité et une isolation infinies, ainsi qu'un facteur de couplage choisi en fonction de l'application prévue.
Le schéma fonctionnel de la figure 1 illustre le fonctionnement d'un coupleur directionnel, suivi d'une description des paramètres de performance associés. Le schéma supérieur représente un coupleur à 4 ports, comprenant des ports couplés (directs) et isolés (inverses ou réfléchis). Le schéma inférieur représente une structure à 3 ports, sans port isolé. Cette configuration est utilisée dans les applications ne nécessitant qu'une seule sortie couplée directe. Le coupleur à 3 ports peut être connecté en sens inverse, le port initialement couplé devenant alors le port isolé.
Figure 1 : Basecoupleur directionnelconfigurations
Caractéristiques de performance :
Facteur de couplage : il indique la fraction de la puissance d’entrée (à P1) qui est délivrée au port couplé, P3.
Directivité : Il s'agit d'une mesure de la capacité du coupleur à séparer les ondes se propageant dans les directions avant et arrière, telles qu'observées aux ports couplés (P3) et isolés (P4).
Isolation : Indique la puissance fournie à la charge non couplée (P4)
Perte d'insertion : Ceci tient compte de la puissance d'entrée (P1) fournie au port de transmission (P2), qui est réduite par la puissance fournie aux ports couplés et isolés.
Les valeurs de ces caractéristiques en dB sont :
Couplage = C = 10 log (P1/P3)
Directivité = D = 10 log (P3/P4)
Isolation = I = 10 log (P1/P4)
Perte d'insertion = L = 10 log (P1/P2)
Types de coupleurs
Ce type de coupleur possède trois ports accessibles, comme illustré sur la figure 2, le quatrième étant terminé en interne pour une directivité maximale. La fonction principale d'un coupleur directionnel est d'échantillonner le signal isolé (inverse). Une application typique est la mesure de la puissance réfléchie (ou indirectement, du TOS). Bien qu'il puisse être connecté en sens inverse, ce type de coupleur n'est pas réciproque. L'un des ports couplés étant terminé en interne, un seul signal couplé est disponible. En sens direct (comme illustré), le port couplé échantillonne l'onde inverse. En revanche, connecté en sens inverse (entrée RF à droite), le port couplé échantillonne l'onde directe, atténuée par le facteur de couplage. Avec cette connexion, le dispositif peut être utilisé comme échantillonneur pour la mesure de signaux ou pour fournir une partie du signal de sortie à un circuit de rétroaction.
Figure 2 : Coupleur directionnel 50 ohms
Avantages :
1. Les performances peuvent être optimisées pour la voie d'accès.
2. Directivité et isolation élevées
3. La directivité d'un coupleur est fortement influencée par l'adaptation d'impédance assurée par la terminaison au niveau du port isolé. La réalisation de cette terminaison en interne garantit des performances élevées.
Inconvénients:
1. Le couplage n'est possible que sur la voie avant.
2. Aucune ligne couplée
3. La puissance nominale du port couplé est inférieure à celle du port d'entrée car la puissance appliquée au port couplé est presque entièrement dissipée dans la terminaison interne.
Si Chuan Keenlion Microwave propose une large gamme de coupleurs directionnels en configurations bande étroite et bande large, couvrant les fréquences de 0,5 à 50 GHz. Ils sont conçus pour supporter une puissance d'entrée de 10 à 30 watts dans un système de transmission de 50 ohms. L'utilisation de circuits microruban ou à lignes coplanaires est optimisée pour des performances optimales.
Les unités sont livrées en standard avec des connecteurs femelles SMA ou N, ou des connecteurs de 2,92 mm, 2,40 mm et 1,85 mm pour les composants haute fréquence.
Nous pouvons également personnaliser leCoupleur directionnelSelon vos besoins. Vous pouvez accéder à la page de personnalisation pour indiquer les spécifications souhaitées.
Date de publication : 30 août 2022
