Принцип роботи та аналіз застосування муфти

Сполучник — це пасивний пристрій, який використовується для передачі сигналів між різними схемами або системами. Він широко використовується в радіочастотних і мікрохвильових областях. Його основною функцією є передача певної частки потужності від основної лінії передачі до вторинної лінії для досягнення розподілу сигналу, моніторингу або зворотного зв’язку.

Як працює муфта

З’єднувачі зазвичай складаються з ліній передачі або хвилеводних структур, які передають частину енергії сигналу в основній лінії до порту зв’язку через ефект зв’язку електромагнітних полів. Такий процес з’єднання істотно не вплине на передачу сигналу основної лінії, забезпечуючи нормальну роботу системи.

Основні види муфт

Спрямований зв'язок: має чотири порти і може направлено зв'язувати частину вхідного сигналу з певним вихідним портом для моніторингу сигналу та керування зворотним зв'язком.

Дільник потужності: розподіляє вхідні сигнали на кілька вихідних портів у рівних пропорціях, часто використовується в антенних решітках і багатоканальних системах.

Гібридний з’єднувач: він може розділяти вхідний сигнал на кілька вихідних сигналів однакової амплітуди, але різних фаз. Він широко використовується в фазовращателях і балансних підсилювачах.

Основні параметри муфти

Коефіцієнт зв’язку: вказує на відношення потужності сигналу, отриманого портом зв’язку, до вхідної потужності, зазвичай виражається в децибелах (дБ).

Ізоляція: вимірює ступінь ізоляції сигналу між невикористаними портами. Чим вища ізоляція, тим менше перешкод між портами.

Внесені втрати: означає втрату потужності, коли сигнал проходить через з’єднувач. Чим менше внесені втрати, тим вище ефективність передачі сигналу.

Коефіцієнт стоячої хвилі (VSWR): відображає узгодження імпедансу порту з’єднувача. Чим ближче значення VSWR до 1, тим краще ефективність узгодження.

Сфери застосування муфт

Моніторинг сигналу: у радіочастотних системах з’єднувачі використовуються для виділення частини сигналу для моніторингу та вимірювання, не впливаючи на передачу основного сигналу.

Розподіл потужності: в антенній решітці з’єднувачі використовуються для рівномірного розподілу сигналів на окремі елементи антени для досягнення формування променя та керування напрямком.

Управління зворотним зв’язком: у схемах підсилювачів зв’язувачі використовуються для виділення частини вихідного сигналу та подачі його назад на вхід для стабілізації посилення та покращення лінійності.

Синтез сигналу: у системах зв’язку з’єднувачі можна використовувати для синтезу кількох сигналів в один сигнал для легкої передачі та обробки.

Новітній технічний прогрес

Зі швидким розвитком комунікаційних технологій вимоги до продуктивності сполучників щодо високої частоти, високої потужності та широкої смуги постійно зростають. Останніми роками продовжують з’являтися сполучні продукти на основі нових матеріалів і нових процесів із меншими внесеними втратами, вищою ізоляцією та ширшим діапазоном робочих частот, що задовольняє потреби зв’язку 5G, радарних систем, супутникового зв’язку та інших галузей.

на закінчення

Будучи ключовим компонентом радіочастотних і мікрохвильових систем, з’єднувачі відіграють важливу роль у передачі, розподілі та моніторингу сигналу. Розуміння його принципу роботи, типу, основних параметрів і областей застосування допоможе вибрати відповідний з’єднувач і оптимізувати продуктивність системи в реальних проектах.