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 la directivité et du degré de couplage du dispositif. Il existe quelques variantes de configuration des coupleurs directionnels, comme nous le verrons ci-dessous.
Définitions
Idéalement, un coupleur doit être sans perte, adapté et réciproque. Les propriétés de base des réseaux à trois et quatre ports sont l'isolation, le couplage et la directivité, dont les valeurs servent à caractériser les coupleurs. Un coupleur idéal présente une directivité et une isolation infinies, ainsi qu'un facteur de couplage adapté à l'application visée.
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 du haut présente un coupleur à 4 ports, comprenant des ports couplés (direct) et isolés (inverses ou réfléchis). Le schéma du bas présente une structure à 3 ports, éliminant le port isolé. Cette solution 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 précédemment couplé devenant alors le port isolé :
Figure 1 : De basecoupleur directionnelconfigurations
Caractéristiques de performance :
Facteur de couplage : Cela 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, comme observé au niveau des ports couplés (P3) et isolés (P4)
Isolation : Indique la puissance délivrée à la charge découplée (P4)
Perte d'insertion : cela représente la puissance d'entrée (P1) délivrée au port transmis (P2), qui est réduite par la puissance délivrée 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)
Isolement = 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 à la figure 2, le quatrième étant doté d'une terminaison 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 ROS). Bien qu'il puisse être connecté en inverse, ce type de coupleur n'est pas réciproque. L'un des ports couplés étant doté d'une terminaison interne, un seul signal couplé est disponible. Dans le sens direct (comme illustré), le port couplé échantillonne l'onde inverse, mais connecté en sens inverse (entrée RF à droite), le port couplé serait un échantillon de l'onde directe, réduit du facteur de couplage. Grâce à cette connexion, le dispositif peut être utilisé comme échantillonneur pour la mesure du signal ou pour transmettre une partie du signal de sortie au circuit de rétroaction.
Figure 2 : Coupleur directionnel de 50 ohms
Avantages :
1. Les performances peuvent être optimisées pour le chemin direct
2、Haute directivité et isolation
3. La directivité d'un coupleur est fortement influencée par l'adaptation d'impédance fournie par la terminaison du port isolé. L'intégration de cette terminaison en interne garantit des performances élevées.
Inconvénients :
1. Le couplage n'est disponible que sur le chemin direct
2、Pas de 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 sélection de coupleurs directionnels en configurations bande étroite et large bande, couvrant des fréquences de 0,5 à 50 GHz. Ils sont conçus pour gérer une puissance d'entrée de 10 à 30 watts dans un système de transmission de 50 ohms. Des conceptions microruban ou stripline sont utilisées, optimisées 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 fournir les spécifications souhaitées.
Date de publication : 30 août 2022
