Princíp fungovania a analýza aplikácie spojky

Väzobník je pasívne zariadenie používané na prenos signálov medzi rôznymi obvodmi alebo systémami. Je široko používaný v rádiofrekvenčných a mikrovlnných poliach. Jeho hlavnou funkciou je prepojiť určitý podiel výkonu z hlavného prenosového vedenia so sekundárnym vedením, aby sa dosiahla distribúcia signálu, monitorovanie alebo spätná väzba.

Ako funguje spojka

Spojky zvyčajne pozostávajú z prenosových vedení alebo vlnovodných štruktúr, ktoré prenášajú časť energie signálu v hlavnom vedení do spojovacieho portu prostredníctvom spojovacieho efektu elektromagnetických polí. Tento proces spojenia významne neovplyvní prenos signálu v hlavnom vedení, čím sa zabezpečí normálna prevádzka systému.

Hlavné typy spojok

Smerový väzobný člen: Má štyri porty a dokáže smerovo pripojiť časť vstupného signálu k špecifickému výstupnému portu na monitorovanie signálu a riadenie spätnej väzby.

Delič výkonu: Distribuuje vstupné signály do viacerých výstupných portov v rovnakých pomeroch, často sa používa v anténnych sústavách a viackanálových systémoch.

Hybridný väzobný člen: Dokáže rozdeliť vstupný signál na viacero výstupných signálov s rovnakou amplitúdou, ale rôznymi fázami. Je široko používaný vo fázových posúvačoch a vyvážených zosilňovačoch.

Kľúčové parametre spojky

Väzbový faktor: Udáva pomer výkonu signálu prijatého väzobným portom k vstupnému výkonu, zvyčajne vyjadrený v decibeloch (dB).

Izolácia: Meria stupeň izolácie signálu medzi nepoužívanými portami. Čím vyššia je izolácia, tým menšie je rušenie medzi portami.

Vložený útlm: označuje stratu výkonu pri prechode signálu cez spojku. Čím nižší je vložený útlm, tým vyššia je účinnosť prenosu signálu.

Pomer stojatých vĺn (VSWR): odráža impedančné prispôsobenie portu spojky. Čím bližšie je VSWR k 1, tým lepší je výkon prispôsobenia.

Oblasti použitia spojok

Monitorovanie signálu: V rádiofrekvenčných systémoch sa väzobné členy používajú na extrakciu časti signálu na monitorovanie a meranie bez ovplyvnenia prenosu hlavného signálu.

Rozloženie výkonu: V anténnom poli sa spojky používajú na rovnomerné rozloženie signálov do jednotlivých prvkov antény, aby sa dosiahlo tvarovanie lúča a riadenie smeru.

Riadenie spätnou väzbou: V zosilňovacích obvodoch sa spojky používajú na extrakciu časti výstupného signálu a jeho spätné privedenie na vstup, aby sa stabilizoval zisk a zlepšila linearita.

Syntéza signálu: V komunikačných systémoch sa spojky môžu použiť na syntézu viacerých signálov do jedného signálu pre jednoduchý prenos a spracovanie.

Najnovší technologický pokrok

S rýchlym rozvojom komunikačných technológií neustále rastú výkonnostné požiadavky na spojky z hľadiska vysokej frekvencie, vysokého výkonu a širokej šírky pásma. V posledných rokoch sa neustále objavujú spojky založené na nových materiáloch a nových procesoch s nižšími vloženými stratami, vyššou izoláciou a širším prevádzkovým frekvenčným pásmom, ktoré spĺňajú potreby 5G komunikácie, radarových systémov, satelitnej komunikácie a ďalších oblastí.

na záver

Ako kľúčová súčasť RF a mikrovlnných systémov zohrávajú spojky dôležitú úlohu pri prenose, distribúcii a monitorovaní signálu. Pochopenie ich princípu fungovania, typu, kľúčových parametrov a oblastí použitia pomôže pri výbere vhodnej spojky a optimalizácii výkonu systému v reálnych projektoch.