İstiqamətləndirici muftalar mikrodalğalı ölçmə və digər mikrodalğalı sistemlərdə standart mikrodalğalı/millimetr dalğa komponentləridir. Onlar siqnal izolyasiyası, ayrılması və qarışdırılması üçün istifadə edilə bilər, məsələn, güc monitorinqi, mənbə çıxış gücünün sabitləşdirilməsi, siqnal mənbəyinin izolyasiyası, ötürmə və əks olunma tezliyinin süpürmə sınağı və s. Bu, istiqamətləndirici mikrodalğalı güc bölücüdür və müasir süpürmə tezlikli reflektometrlərdə əvəzolunmaz bir komponentdir. Adətən, dalğaötürən, koaksial xətt, zolaq xətti və mikrozolaq kimi bir neçə növü olur.
Şəkil 1, strukturun sxematik diaqramıdır. Əsasən iki hissədən ibarətdir: əsas xətt və köməkçi xətt, müxtəlif formalı kiçik dəliklər, yarıqlar və boşluqlar vasitəsilə bir-biri ilə birləşdirilir. Buna görə də, əsas xətt ucundakı "1"-dən gələn enerji girişinin bir hissəsi ikinci dərəcəli xəttə birləşdiriləcək. Dalğaların müdaxiləsi və ya üst-üstə düşməsi səbəbindən güc yalnız ikinci dərəcəli xətt boyunca ötürüləcək - bir istiqamətdə ("irəli" adlanır), digər istiqamətdə isə bir sırada ("tərs" adlanır) enerji ötürülməsi demək olar ki, yoxdur.
Şəkil 2 çarpaz istiqamətli muftadır, muftadakı portlardan biri quraşdırılmış uyğun yükə qoşulub.
İstiqamətləndirici Bağlayıcının Tətbiqi
1, güc sintez sistemi üçün
Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, adətən çoxdaşıyıcılı tezlik sintez sistemində 3dB istiqamətli mufta (adətən 3dB körpü kimi tanınır) istifadə olunur. Bu cür dövrə qapalı paylanmış sistemlərdə geniş yayılmışdır. İki güc gücləndiricisindən gələn f1 və f2 siqnalları 3dB istiqamətli muftadan keçdikdən sonra hər kanalın çıxışında iki tezlik komponenti f1 və f2 olur və 3dB hər bir tezlik komponentinin amplitudasını azaldır. Çıxış terminallarından biri udma yükünə qoşulubsa, digər çıxış passiv intermodulyasiya ölçmə sisteminin enerji mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. İzolyasiyanı daha da yaxşılaşdırmaq lazımdırsa, filtrlər və izolyatorlar kimi bəzi komponentlər əlavə edə bilərsiniz. Yaxşı dizayn edilmiş 3dB körpünün izolyasiyası 33dB-dən çox ola bilər.
İstiqamətləndirici mufta birinci güc birləşdirmə sistemində istifadə olunur.
Güc birləşdirməsinin başqa bir tətbiqi kimi istiqamətləndirici yarğan sahəsi aşağıdakı şəkil (a)-da göstərilmişdir. Bu dövrədə istiqamətləndirici muftanın istiqamətləndiriciliyi ağıllı şəkildə tətbiq edilmişdir. İki muftanın birləşmə dərəcələrinin hər ikisinin 10dB, istiqamətləndiriciliyinin isə hər ikisinin 25dB olduğunu fərz etsək, f1 və f2 ucları arasındakı izolyasiya 45dB-dir. Əgər f1 və f2 girişlərinin hər ikisi 0dBm-dirsə, birləşdirilmiş çıxışın hər ikisi -10dBm-dir. Aşağıdakı şəkil (b)-dəki Wilkinson muftası ilə müqayisədə (tipik izolyasiya dəyəri 20dB-dir), OdBm-in eyni giriş siqnalı sintezdən sonra -3dBm-dir (qoşma itkisi nəzərə alınmadan). Nümunələrarası şərtlə müqayisədə, şəkil (a)-dakı giriş siqnalını 7dB artırırıq ki, onun çıxışı şəkil (b) ilə uyğun olsun. Bu zaman, şəkil (a)-da göstərilən f1 və f2 arasındakı izolyasiya “azalır” “38 dB-dir. Son müqayisə nəticəsi istiqamətləndirici muftanın güc sintezi metodunun Wilkinson muftasından 18 dB yüksək olmasıdır. Bu sxem on gücləndiricinin intermodulyasiya ölçməsi üçün uyğundur.
Güc birləşdirmə sistemində 2-ci istiqamətləndirici mufta istifadə olunur
2, qəbuledici müdaxilə əleyhinə ölçmə və ya saxta ölçmə üçün istifadə olunur
RF sınaq və ölçmə sistemində aşağıdakı şəkildə göstərilən dövrə tez-tez görünür. Tutaq ki, DUT (sınaq altında olan cihaz və ya avadanlıq) qəbuledicidir. Bu halda, istiqamətləndirici muftanın qoşma ucu vasitəsilə qəbulediciyə bitişik kanal müdaxilə siqnalı yeridilə bilər. Daha sonra istiqamətləndirici mufta vasitəsilə onlara qoşulmuş inteqrasiya olunmuş test cihazı qəbuledicinin müqavimətini - min müdaxilə performansını yoxlaya bilər. Əgər DUT mobil telefondursa, telefonun ötürücüsü istiqamətləndirici muftanın qoşma ucuna qoşulmuş hərtərəfli test cihazı tərəfindən açıla bilər. Daha sonra səhnə telefonunun saxta çıxışını ölçmək üçün spektr analizatorundan istifadə etmək olar. Əlbəttə ki, spektr analizatorundan əvvəl bəzi filtr sxemləri əlavə edilməlidir. Bu nümunədə yalnız istiqamətləndirici muftaların tətbiqi müzakirə edildiyi üçün filtr sxemi buraxılıb.
İstiqamətləndirici mufta qəbuledicinin müdaxiləyə qarşı ölçülməsi və ya mobil telefonun saxta hündürlüyü üçün istifadə olunur.
Bu sınaq dövrəsində istiqamətləndirici muftanın istiqaməti çox vacibdir. Keçid ucuna qoşulmuş spektr analizatoru yalnız DUT-dan siqnal almaq istəyir və mufta ucundan parol almaq istəmir.
3, siqnal nümunəsi götürmə və monitorinq üçün
Transmitterin onlayn ölçməsi və monitorinqi istiqamətləndirici muftaların ən geniş istifadə olunan tətbiqlərindən biri ola bilər. Aşağıdakı şəkil mobil baza stansiyası ölçmələri üçün istiqamətləndirici muftaların tipik tətbiqini göstərir. Tutaq ki, ötürücünün çıxış gücü 43dBm (20W), istiqamətləndirici muftanın muftasıdır. Tutum 30dB, daxiletmə itkisi (xətt itkisi və mufta itkisi) 0,15dB-dir. Mufta ucunda baza stansiyası test cihazına göndərilən 13dBm (20mW) siqnal var, istiqamətləndirici muftanın birbaşa çıxışı 42,85dBm (19,3W) və sızmadır. İzolyasiya edilmiş tərəfdəki güc bir yük tərəfindən udulur.
İstiqamətləndirici mufta baza stansiyasının ölçülməsi üçün istifadə olunur.
Demək olar ki, bütün ötürücülər bu metoddan onlayn nümunə götürmə və monitorinq üçün istifadə edirlər və bəlkə də yalnız bu metod ötürücünün normal iş şəraitində performans testini təmin edə bilər. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, ötürücü testi də eynidir və fərqli testçilərin fərqli narahatlıqları var. WCDMA baza stansiyalarını nümunə götürərək, operatorlar iş tezlik diapazonundakı (2110~2170MHz) göstəricilərə, məsələn, siqnal keyfiyyəti, kanaldaxili güc, bitişik kanal gücü və s. diqqət yetirməlidirlər. Bu şərtə əsasən, istehsalçılar baza stansiyasının çıxış ucuna ötürücünün diapazondaxili iş şəraitini izləmək və istənilən vaxt idarəetmə mərkəzinə göndərmək üçün dar zolaqlı (məsələn, 2110~2170MHz) istiqamətləndirici birləşdirici quraşdıracaqlar.
Əgər yumşaq baza stansiyası indikatorlarını sınaqdan keçirmək üçün radiotezlik spektrinin tənzimləyicisi - radio monitorinq stansiyasıdırsa, onun diqqəti tamamilə fərqlidir. Radio idarəetmə spesifikasiyası tələblərinə görə, sınaq tezlik diapazonu 9kHz ~ 12.75GHz-ə qədər genişləndirilir və sınaqdan keçirilmiş baza stansiyası çox genişdir. Tezlik diapazonunda nə qədər saxta radiasiya yaranacaq və digər baza stansiyalarının normal işləməsinə mane olacaq? Bu, radio monitorinq stansiyalarının narahatlığıdır. Bu zaman siqnal nümunəsi üçün eyni bant genişliyinə malik istiqamətləndirici birləşdirici tələb olunur, lakin 9kHz ~ 12.75GHz-i əhatə edə bilən istiqamətləndirici birləşdirici mövcud deyil. Bilirik ki, istiqamətləndirici birləşdiricinin birləşdirici qolunun uzunluğu onun mərkəzi tezliyi ilə əlaqədardır. Ultra genişzolaqlı istiqamətləndirici birləşdiricinin bant genişliyi 0.5-18GHz kimi 5-6 oktava diapazonuna çata bilər, lakin 500MHz-dən aşağı tezlik diapazonu əhatə edilə bilməz.
4, onlayn güc ölçməsi
Keçid tipli güc ölçmə texnologiyasında istiqamətləndirici mufta çox vacib bir cihazdır. Aşağıdakı şəkildə tipik keçidli yüksək güclü ölçmə sisteminin sxematik diaqramı göstərilir. Test altındakı gücləndiricidən gələn irəli güc istiqamətləndirici muftanın irəli mufta ucu (terminal 3) tərəfindən nümunə götürülür və güc ölçən cihaza göndərilir. Əks olunan güc tərs mufta terminalı (terminal 4) tərəfindən nümunə götürülür və güc ölçən cihaza göndərilir.
Yüksək gərginlik ölçmələri üçün istiqamətləndirici birləşdirici istifadə olunur.
Diqqət: Yükdən əks olunan gücü almaqla yanaşı, tərs birləşmə terminalı (terminal 4) istiqamətləndirici birləşmənin istiqamətliliyindən qaynaqlanan irəli istiqamətdən (terminal 1) sızma gücünü də alır. Əks olunan enerji sınaq cihazının ölçmək istədiyi şeydir və sızma gücü əks olunan güc ölçməsindəki səhvlərin əsas mənbəyidir. Əks olunan güc və sızma gücü tərs birləşmə ucuna (4 uc) yerləşdirilir və sonra güc sayğacına göndərilir. İki siqnalın ötürmə yolları fərqli olduğundan, bu, vektor üst-üstə düşməsidir. Güc sayğacına daxil olan sızma gücünü əks olunan güclə müqayisə etmək olarsa, bu, əhəmiyyətli bir ölçmə xətası yaradacaq.
Əlbəttə ki, yükdən (2-ci uc) əks olunan güc də irəli muftanın ucuna (1-ci uc, yuxarıdakı şəkildə göstərilməyib) sızacaq. Buna baxmayaraq, onun böyüklüyü irəli qüvvəni ölçən irəli qüvvə ilə müqayisədə minimaldır. Yaranan xəta nəzərə alınmaya bilər.
Çinin "Silikon Vadisi"ndə - Pekin Zhongguancun-da yerləşən Beijing Rofea Optoelektronika Şirkəti, yerli və xarici tədqiqat müəssisələrinə, tədqiqat institutlarına, universitetlərə və müəssisə elmi tədqiqat işçilərinə xidmət göstərməyə həsr olunmuş yüksək texnologiyalı bir müəssisədir. Şirkətimiz əsasən optoelektronik məhsulların müstəqil tədqiqat və inkişaf etdirilməsi, dizaynı, istehsalı, satışı ilə məşğul olur və elmi tədqiqatçılar və sənaye mühəndisləri üçün innovativ həllər və peşəkar, fərdiləşdirilmiş xidmətlər təqdim edir. İllərdir müstəqil innovasiyalardan sonra bələdiyyə, hərbi, nəqliyyat, elektrik enerjisi, maliyyə, təhsil, tibb və digər sahələrdə geniş istifadə olunan zəngin və mükəmməl fotoelektrik məhsullar seriyası yaratmışdır.
Sizinlə əməkdaşlığı səbirsizliklə gözləyirik!
Yazı vaxtı: 20 aprel 2023