Делители мощности и направленные ответвители
-
Делители мощности и направленные ответвители
- Пассивные устройства, используемые в радиотехнике
- Соединяют электромагнитную мощность с портом для использования в другой цепи
- Направленные ответвители передают энергию только в одном направлении
-
Конструкция и обозначения
- Состоят из двух соединенных линий передачи
- Используются на сверхвысоких частотах и в телефонии
- Обозначения включают коэффициент связи и порты
-
Параметры и характеристики
- Коэффициент связи определяет связь между портами
- Вносимые потери зависят от коэффициента связи и других факторов
- Изоляция определяет разницу в уровнях сигнала между портами
- Направленность связана с изоляцией и зависит от частоты
-
S-параметры и баланс амплитуды
- S-матрица описывает свойства направленного ответвителя
- Баланс амплитуды определяет разницу в мощности между выходными портами
- Фазовый баланс определяет разность фаз между выходными портами
-
Типы линий электропередачи
- Наиболее распространенная форма — пара соединенных линий передачи
- Реализуются с помощью коаксиальных и плоских технологий
-
Конструкция и обозначения
- Мощность подается в противоположном направлении по основной линии.
- Основная линия между портами 1 и 2, соединенная линия между портами 3 и 4.
- Любой порт может быть входным, передающим, связанным или изолированным.
-
Точность и допуски
- Точность зависит от допусков по размерам.
- Плотно соединенные линии могут быть изготовлены с помощью air stripline.
- Конструкция со связанными линиями λ/4 не подходит для микрополосковых линий.
-
Диапазон частот и отклик
- Диапазон частот основной линии шире, чем подключенной.
- Ответвитель на соединенной линии λ/4 дает отклики при нечетных целых числах.
- Импульсы на соединенной линии компенсируют друг друга, что приводит к отсутствию отклика.
-
Секции и характеристики
- Единственная секция λ/4 хороша для полосы пропускания менее октавы.
- Несколько секций λ/4 используются для большей ширины полосы пропускания.
- Направленные ответвители имеют чисто реальный и чисто воображаемый τ и κ на всех частотах.
-
Соединители ответвлений
- Состоят из двух параллельных линий и двух или более ответвлений.
- Ответвления регулируются полным сопротивлением.
- Используются для плотной связи и гибридов с 3 дБ.
-
Концевая муфта и делители мощности
- Концевая муфта аналогична встречно-штыревому фильтру.
- Делители мощности могут быть трех- или четырехпортовыми.
- Гибридные ответвители имеют фазовое соотношение 90°.
-
Делитель мощности Уилкинсона
- Состоит из двух параллельных несвязанных линий λ/4.
- Вход подается параллельно, выходы соединяются мостом.
- Обладает низким КСВН и высокой изоляцией.
-
Гибридные соединители
- Гибридные соединители имеют мощность 3 дБ и разность фаз 90°.
- Гибридная кольцевая муфта имеет мощность 3 дБ и разность фаз 0°.
- Гибридное кольцо не симметрично, выбор порта влияет на результаты.
-
Множественные выходные делители
- Делители мощности распределяют входную мощность поровну между выходными портами.
- Мультиплексоры неэффективны, так как половина мощности рассеивается.
-
Типы волноводов
- Волноводные направленные ответвители включают ответвители с отверстием Бете, ребристую муфту с коротким пазом, реверсивно-фазный соединитель Schwinger и соединитель поперечных направляющих Moreno.
- Волноводные делители мощности включают гибридное кольцо и волшебную футболку.
-
Типы дискретных элементов
- Гибридный трансформатор распределяет мощность поровну, но в противофазе.
- Трансформаторы с перекрестным подключением уменьшают напряжение и ток сигнала.
- Резистивный тройник и гибридный резистивный мост имеют вносимые потери и плохую изоляцию.
-
Приложения
- Мониторинг частоты и уровня мощности сигнала.
- Использование изоляции для разделения сигналов.
-
Направленные ответвители
- Используются для объединения сигналов для подачи на приемник
- Изоляторы уменьшают потери сигнала
- Изоляторы повышают изоляцию направленного ответвителя
-
Гибриды
- Применяются в моноимпульсных компараторах, смесителях и других устройствах
- Используются для когерентных делителей мощности
- Применяются в домашних условиях для распределения сигналов кабельного телевидения
-
Объединители энергии
- Используются для согласованного объединения и разделения мощности
- Фазы входов расположены на 90° противофазе
- Позволяют использовать множество маломощных усилителей
-
Разность фаз
- Используются в микроволновых цепях для улучшения согласования
- Позволяют создавать разностные диаграммы направленности
- Применяются в сетях формирования луча для создания радиолучей