Acoplador Direccional

Acoplador Direccional

Los acopladores direccionares son redes de 4 puertos comúnmente usadas para muestrear una fracción conocida de la potencia que fluye en una dirección particular. Los acopladores direccionales se utilizan para redistribuir señales, para proporcionar puntos de prueba, para combinar señales, Radares etc., incluso pueden formar parte de un amplificador.

Líneas de Transmisión del acoplador

Un acoplador tiene 4 puertos: entrada, salida, acoplado y aislado. El término “línea principal” se refiere a la línea entre los puertos 1 y 2. En algunos acopladores direccionales, la línea principal está diseñada para operar en alta potencia (grandes conectores), mientras que el puerto acoplado puede usar un conector pequeño SMA. A menudo el puerto aislado está conectado a una carga adaptada, interna o externa (normalmente 50 ohms).

Cualquier puerto puede ser la entrada, de este modo la salida sería el puerto al que está conectada directamente la entrada, el puerto acoplado seria el puerto adyacente al de entrada, y el aislado seria el puerto en diagonal.

El puerto acoplado es usado para obtener la información (por ejemplo frecuencia y nivel de potencia) de la señal sin interrumpir el flujo de principal en el sistema (a excepción de la reducción de potencia). Cuando la potencia del puerto 3 es la mitad de la de entrada (por ejemplo 3 dB inferior a la entrada), la potencia en la línea de transmisión principal está también 3 dB por debajo de la de entrada y es igual a la potencia acoplada. Este tipo de acopladores son los llamados híbridos de 90 grados, híbridos o acopladores 3 dB.

Factor de acoplamiento

El factor de acoplamiento representa la propiedad primaria de un acoplador direccional. El acoplamiento no es constante, varia con la frecuencia. Mientras que varios diseños pueden reducir esta variación, es imposible construir un acoplador perfecto sin ninguna variación a la frecuencia. Los acopladores direccionales son especificados en términos de exactitud en la frecuencia central de la banda de operación. Por ejemplo un acoplamiento de 10 dB +/-0.5 dB significa que el acoplador direccional puede tener un acoplamiento de 9.5 dB a 10.5 dB en la frecuencia central de la banda. La precisión es debida a las tolerancias dimensionales en la separación entre las dos líneas acopladas. Otra especificación es la sensibilidad a la frecuencia. Una mayor sensibilidad a la frecuencia permitirá una banda de frecuencias operativa más ancha. Se usan múltiples secciones de acoplamiento de un cuarto de longitud de onda para obtener un mayor ancho de banda de frecuencia. Normalmente este tipo de acoplador direccional es diseñado para una relación de ancho de banda de frecuencia y para un máximo de ondulación de acoplamiento dentro de la banda de frecuencias. Por ejemplo, un típico diseño de acoplador con un ancho de banda de frecuencia de 2:1 que produce un acoplamiento de 10 dB con una ondulación de +/- 0.1 dB, utilizando la especificación previa de exactitud, tendría un acoplamiento de 9.6 +/- 0.1 dB hasta 10.4 +/- 0.1 dB a lo largo del rango de frecuencias.

Pérdidas

En un acoplador direccional,

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