發那科 A06B-6130-H002 耦合器 |
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在微波系統中, 往往需將一路微波功率按比例分成幾路, 這就是功率分配問題。實現這一功能的元件稱為功率分配元器件即耦合器, 主要包括: 定向耦合器、 功率分配器以及各種微波分支器件。光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉換器件。它由發光源和受光器兩部分組成。把發光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內,彼此間用透明絕緣體隔離。發光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端,常見的發光源為發光二極管,受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多,常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達林頓型、集成電路型等。如下圖1(外形有金屬圓殼封裝,塑封雙列直插等)。 耦合器是從無線信號主干通道中提取出一小部分信號的射頻器件,與功分器一樣都屬于功率分配器件,不同的是耦合器是不等功率的分配器件。耦合器與功分器搭配使用,主要為了達到一個目標-使信號源的發射功率能夠盡量平均分配到室內分布系統的各個天線口,使每個天線口的發射功率基本相同。耦合器的重要指標是耦合度和插損。耦合度是耦合端口與輸入端口的功率之比,以dB表示的話,一般是負值。耦合度的絕對值越大,相當于拿走的東西越少,自然耦合器的損耗就越小。插損是輸出端口與輸入端口的功率之比。耦合度的絕對值越大,插損的絕對值越小。光電耦合器的輸出特性是指在一定的發光電流IF下,光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關系,當IF=0時,發光二極管不發光,此時的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流,一般很小。當IF>0時,在一定的IF作用下,所對應的IC基本上與VCE無關。IC與IF之間的變化成線性關系,用半導體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。
在發光二極管上提供一個偏置電流,再把信號電壓通過電阻耦合到發光二極管上,這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號,其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關狀態,傳輸脈沖信號。在傳輸脈沖信號時,輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間,不同結構的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。
A是四組模擬電子開關(S1~S4):S1,S2,S3并聯(可增加驅動功率及抗干擾能力)用于延時電路,當其接通電源后經R4,B6驅動雙向可控硅VT,VT直接控制門廳照明燈H;S4與外接光敏電阻Rl等構成環境光線檢測電路。當門關閉時,安裝在門框上的常閉型干簧管KD受到門上磁鐵作用,其觸點斷開,S1,S2,S3處于數據開狀態。晚間主人回家打開門,磁鐵遠離KD,KD觸點閉合。此時9V電源整流后經R1向C1充電,C1兩端電壓很快上升到9V,整流電壓經S1,S2,S3和R4使B6內發光管發光從而觸發雙向可控硅導通,VT亦導通,H點亮,實現自動照明控制作用。房門關閉后,磁鐵控制KD,觸點斷開,9V電源停止對C1充電,電路進入延時狀態。C1開始對R3放電,經一段時間延遲后,C1兩端電壓逐漸下降到S1,S2,S3的開啟電壓(1.5v)以下,S1,S2,S3恢復斷開狀態,導致B6截止,VT亦截止,H熄來,實現延時關燈功能。
波導雙孔定向耦合器是最簡單的波導定向耦合器,主、副波導通過其公共窄壁上兩個相距d=(2n+1)λg0/4 的小孔實現耦合其中,λg0是中心頻率所對應的波導波長,n為正整數,一般取n=0。耦合孔一般是圓形,也可以是其它形狀。當工作在中心頻率時,βd=π/2,此時D→∞; 當偏離中心頻率時,secβd具有一定的數值,此時D不再為無窮大。實際上雙孔耦合器即使在中心頻率上,其定向性也不是無窮大,而只能在30dB左右。總之,波導雙孔定向耦合器是依靠波的相互干涉而實現主波導的定向輸出,在耦合口上同相疊加,在隔離口上反相抵消。為了增加定向耦合器的耦合度,拓寬工作頻帶,可采用多孔定向耦合器,
由于鐵氧體具有各向異性,因此在恒定磁場Hi作用下,與Hi方向成左、右螺旋關系的左、右圓極化旋轉磁場具有不同的導磁率(分別設為μ-和μ+)。設在含鐵氧體材料的微波傳輸線上的某一點,沿+z方向傳輸左旋磁場,沿-z方向傳輸右旋磁場,兩者傳輸相同距離,但對應的磁導率不同,故左右旋磁場相速不同,所產生相移也就不同,這就是鐵氧體相移不可逆性。另一方面,鐵氧體具有鐵磁諧振效應和圓極化磁場的諧振吸收效應。所謂鐵氧體的鐵磁諧振效應,是指當磁場的工作頻率ω等于鐵氧體的諧振角頻率ω0時,鐵氧體對微波能量的吸收達到最大值。而對圓極化磁場來說,左、右旋極化磁場具有不同的磁導率,從而兩者也有不同的吸收特性。對反向傳輸的右旋極化磁場,磁導率為μ+,它具有鐵磁諧振效應,而對正向傳輸的左極化磁場,磁導率為μ-,它不存在鐵磁諧振特性,這就是圓極化磁場的諧振效應。鐵氧體諧振式隔離器正是利用了鐵氧體的這一特性制成的。
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