Αρχή λειτουργίας και ανάλυση εφαρμογής του ζεύκτη

Ο σύνδεσμος είναι μια παθητική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σημάτων μεταξύ διαφορετικών κυκλωμάτων ή συστημάτων. Χρησιμοποιείται ευρέως σε πεδία ραδιοσυχνοτήτων και μικροκυμάτων. Η κύρια λειτουργία του είναι να συνδέσει ένα ορισμένο ποσοστό ισχύος από την κύρια γραμμή μεταφοράς στη δευτερεύουσα γραμμή για να επιτύχει διανομή σήματος, παρακολούθηση ή ανάδραση.

Πώς λειτουργεί ο ζεύκτης

Οι ζεύκτες αποτελούνται συνήθως από γραμμές μετάδοσης ή δομές κυματοδηγών, οι οποίες μεταφέρουν μέρος της ενέργειας του σήματος στην κύρια γραμμή στη θύρα ζεύξης μέσω της επίδρασης σύζευξης των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Αυτή η διαδικασία σύζευξης δεν θα επηρεάσει σημαντικά τη μετάδοση του σήματος της κύριας γραμμής, διασφαλίζοντας την κανονική λειτουργία του συστήματος.

Κύριοι τύποι ζεύξεων

Κατευθυντικός συζευκτήρας: Διαθέτει τέσσερις θύρες και μπορεί να συνδέσει κατευθυντικά μέρος του σήματος εισόδου σε μια συγκεκριμένη θύρα εξόδου για παρακολούθηση σήματος και έλεγχο ανάδρασης.

Διαιρέτης ισχύος: Διανέμει τα σήματα εισόδου σε πολλαπλές θύρες εξόδου σε ίσες αναλογίες, που χρησιμοποιούνται συχνά σε συστοιχίες κεραιών και πολυκαναλικά συστήματα.

Hybrid Coupler: Μπορεί να διαιρέσει το σήμα εισόδου σε πολλαπλά σήματα εξόδου ίσου πλάτους αλλά διαφορετικών φάσεων. Χρησιμοποιείται ευρέως σε μετατοπιστές φάσης και σε ισορροπημένους ενισχυτές.

Βασικές παράμετροι του ζεύκτη

Συντελεστής σύζευξης: Υποδεικνύει την αναλογία της ισχύος σήματος που λαμβάνει η θύρα ζεύξης προς την ισχύ εισόδου, συνήθως εκφρασμένη σε ντεσιμπέλ (dB).

Isolation: Μετρά τον βαθμό απομόνωσης σήματος μεταξύ αχρησιμοποίητων θυρών. Όσο μεγαλύτερη είναι η απομόνωση, τόσο μικρότερη είναι η παρεμβολή μεταξύ των θυρών.

Απώλεια εισαγωγής: αναφέρεται στην απώλεια ισχύος όταν το σήμα διέρχεται από τον ζεύκτη. Όσο μικρότερη είναι η απώλεια εισαγωγής, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση μετάδοσης σήματος.

Λόγος στάσιμου κύματος (VSWR): αντανακλά την αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης της θύρας του συζεύκτη. Όσο πιο κοντά είναι το VSWR στο 1, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση που ταιριάζει.

Περιοχές εφαρμογής συζευκτών

Παρακολούθηση σήματος: Στα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων, οι ζεύκτες χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή μέρους του σήματος για παρακολούθηση και μέτρηση χωρίς να επηρεάζεται η μετάδοση του κύριου σήματος.

Κατανομή ισχύος: Σε μια συστοιχία κεραιών, οι ζεύκτες χρησιμοποιούνται για την ομοιόμορφη κατανομή των σημάτων σε μεμονωμένα στοιχεία κεραίας για την επίτευξη διαμόρφωσης δέσμης και ελέγχου κατεύθυνσης.

Έλεγχος ανάδρασης: Στα κυκλώματα ενισχυτών, οι ζεύκτες χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή ενός τμήματος του σήματος εξόδου και την τροφοδοσία του πίσω στην είσοδο για τη σταθεροποίηση του κέρδους και τη βελτίωση της γραμμικότητας.

Σύνθεση σήματος: Στα συστήματα επικοινωνίας, οι ζεύκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνθεση πολλαπλών σημάτων σε ένα σήμα για εύκολη μετάδοση και επεξεργασία.

Τελευταία τεχνολογική πρόοδος

Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας επικοινωνίας, οι απαιτήσεις απόδοσης των ζεύξεων όσον αφορά την υψηλή συχνότητα, την υψηλή ισχύ και το ευρύ εύρος ζώνης αυξάνονται συνεχώς. Τα τελευταία χρόνια, συνέχισαν να εμφανίζονται προϊόντα συζεύκτη που βασίζονται σε νέα υλικά και νέες διεργασίες, με μικρότερη απώλεια εισαγωγής, υψηλότερη απομόνωση και ευρύτερη ζώνη συχνοτήτων λειτουργίας, καλύπτοντας τις ανάγκες των επικοινωνιών 5G, των συστημάτων ραντάρ, των δορυφορικών επικοινωνιών και άλλων τομέων.

εν κατακλείδι

Ως βασικό συστατικό στα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων και μικροκυμάτων, οι ζεύκτες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη μετάδοση, τη διανομή και την παρακολούθηση του σήματος. Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας, του τύπου, των βασικών παραμέτρων και των περιοχών εφαρμογής θα βοηθήσει στην επιλογή του κατάλληλου ζεύκτη και στη βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος σε πραγματικά έργα.