দিকনির্দেশক কাপলারের কাজের নীতি

দিকনির্দেশক কাপলারগুলি মাইক্রোওয়েভ পরিমাপ এবং অন্যান্য মাইক্রোওয়েভ সিস্টেমে মানক মাইক্রোওয়েভ/মিলিমিটার তরঙ্গ উপাদান। এগুলিকে সিগন্যাল আইসোলেশন, সেপারেশন এবং মিক্সিং এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন পাওয়ার মনিটরিং, সোর্স আউটপুট পাওয়ার স্টেবিলাইজেশন, সিগন্যাল সোর্স আইসোলেশন, ট্রান্সমিশন এবং রিফ্লেকশন ফ্রিকোয়েন্সি সুইপিং টেস্ট ইত্যাদি। এটি একটি দিকনির্দেশক মাইক্রোওয়েভ পাওয়ার ডিভাইডার এবং এটি একটি অপরিহার্য উপাদান। আধুনিক সুইপ্ট-ফ্রিকোয়েন্সি রিফ্লোমিটারে। সাধারণত, ওয়েভগাইড, কোক্সিয়াল লাইন, স্ট্রিপলাইন এবং মাইক্রোস্ট্রিপের মতো বিভিন্ন প্রকার রয়েছে।

চিত্র 1 হল কাঠামোর একটি পরিকল্পিত চিত্র। এটি প্রধানত দুটি অংশ অন্তর্ভুক্ত করে, প্রধান লাইন এবং সহায়ক লাইন, যা একে অপরের সাথে বিভিন্ন আকারের ছোট গর্ত, স্লিট এবং ফাঁক দিয়ে সংযুক্ত করা হয়। অতএব, প্রধান লাইনের প্রান্তে “1″ থেকে পাওয়ার ইনপুটের অংশটি সেকেন্ডারি লাইনের সাথে মিলিত হবে। তরঙ্গের হস্তক্ষেপ বা সুপারপজিশনের কারণে, শক্তি শুধুমাত্র সেকেন্ডারি লাইন বরাবর সঞ্চালিত হবে - একটি দিক (যাকে "ফরোয়ার্ড" বলা হয়), এবং অন্যটি একটি ক্রমে প্রায় কোনও পাওয়ার ট্রান্সমিশন নেই (যাকে "বিপরীত" বলা হয়)

চিত্র 2 একটি ক্রস-ডিরেকশনাল কাপলার, কাপলারের একটি পোর্ট একটি বিল্ট-ইন ম্যাচিং লোডের সাথে সংযুক্ত।

দিকনির্দেশক কাপলারের আবেদন

1, শক্তি সংশ্লেষণ সিস্টেমের জন্য
একটি 3dB দিকনির্দেশক কাপলার (সাধারণত একটি 3dB সেতু হিসাবে পরিচিত) সাধারণত একটি মাল্টি-ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সংশ্লেষণ সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে। এই ধরনের সার্কিট ইনডোর ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমে সাধারণ। দুটি শক্তি পরিবর্ধক থেকে সংকেত f1 এবং f2 একটি 3dB দিকনির্দেশক কাপলারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, প্রতিটি চ্যানেলের আউটপুটে দুটি ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান f1 এবং f2 থাকে এবং 3dB প্রতিটি ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানের প্রশস্ততা হ্রাস করে। যদি একটি আউটপুট টার্মিনাল একটি শোষণকারী লোডের সাথে সংযুক্ত থাকে তবে অন্য আউটপুটটি প্যাসিভ ইন্টারমডুলেশন পরিমাপ সিস্টেমের শক্তি উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। আপনার যদি বিচ্ছিন্নতা আরও উন্নত করার প্রয়োজন হয়, আপনি ফিল্টার এবং আইসোলেটরের মতো কিছু উপাদান যোগ করতে পারেন। একটি ভাল ডিজাইন করা 3dB সেতুর বিচ্ছিন্নতা 33dB-এর বেশি হতে পারে।
 
দিকনির্দেশক কাপলারটি পাওয়ার কম্বিনিং সিস্টেম ওয়ানে ব্যবহৃত হয়।
শক্তি সংমিশ্রণের আরেকটি প্রয়োগ হিসাবে দিকনির্দেশক গলি এলাকাটি নীচের চিত্রে (ক) দেখানো হয়েছে। এই সার্কিটে, দিকনির্দেশক কাপলারের নির্দেশিকাটি চতুরভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে। ধরে নিলাম যে দুটি কাপলারের কাপলিং ডিগ্রী উভয়ই 10dB এবং নির্দেশিকতা উভয়ই 25dB, f1 এবং f2 প্রান্তের মধ্যে বিচ্ছিন্নতা হল 45dB। যদি f1 এবং f2 এর ইনপুট উভয়ই 0dBm হয়, তাহলে মিলিত আউটপুট উভয়ই -10dBm হয়। নীচের চিত্রে (বি) উইলকিনসন কাপলারের সাথে তুলনা করে (এর সাধারণ বিচ্ছিন্নতা মান 20dB), OdBm-এর একই ইনপুট সংকেত, সংশ্লেষণের পরে, সেখানে -3dBm (সন্নিবেশ ক্ষতি বিবেচনা না করে)। আন্তঃ-নমুনা অবস্থার সাথে তুলনা করে, আমরা চিত্রে ইনপুট সংকেত (a) 7dB দ্বারা বৃদ্ধি করি যাতে এর আউটপুট চিত্র (b) এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়। এই সময়ে, চিত্রে f1 এবং f2-এর মধ্যে বিচ্ছিন্নতা (a) “কমে যায়” “38 dB। চূড়ান্ত তুলনা ফলাফল হল যে দিকনির্দেশক কাপলারের শক্তি সংশ্লেষণ পদ্ধতিটি উইলকিনসন কাপলারের চেয়ে 18dB বেশি। এই স্কিমটি দশটি পরিবর্ধকগুলির ইন্টারমডুলেশন পরিমাপের জন্য উপযুক্ত।

পাওয়ার কম্বিনিং সিস্টেম 2 এ একটি দিকনির্দেশক কাপলার ব্যবহার করা হয়

2, রিসিভার বিরোধী হস্তক্ষেপ পরিমাপ বা জাল পরিমাপ জন্য ব্যবহৃত
RF পরীক্ষা এবং পরিমাপ পদ্ধতিতে, নীচের চিত্রে দেখানো সার্কিট প্রায়ই দেখা যায়। ধরুন DUT (পরীক্ষার অধীনে ডিভাইস বা সরঞ্জাম) একটি রিসিভার। সেক্ষেত্রে, একটি সংলগ্ন চ্যানেল হস্তক্ষেপ সংকেত নির্দেশমূলক কাপলারের কাপলিং প্রান্তের মাধ্যমে রিসিভারে ইনজেকশন করা যেতে পারে। তারপর দিকনির্দেশক কাপলারের মাধ্যমে তাদের সাথে সংযুক্ত একটি সমন্বিত পরীক্ষক রিসিভার প্রতিরোধের পরীক্ষা করতে পারে - হাজার হস্তক্ষেপ কর্মক্ষমতা। DUT একটি সেলুলার ফোন হলে, ফোনের ট্রান্সমিটারটি দিকনির্দেশক কাপলারের কাপলিং প্রান্তের সাথে সংযুক্ত একটি বিস্তৃত পরীক্ষক দ্বারা চালু করা যেতে পারে। তারপর একটি স্পেকট্রাম বিশ্লেষক দৃশ্য ফোনের নকল আউটপুট পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অবশ্যই, স্পেকট্রাম বিশ্লেষকের আগে কিছু ফিল্টার সার্কিট যোগ করা উচিত। যেহেতু এই উদাহরণে শুধুমাত্র দিকনির্দেশক কাপলারের প্রয়োগ নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে, তাই ফিল্টার সার্কিটটি বাদ দেওয়া হয়েছে।

ডিরেকশনাল কাপলার রিসিভারের বিরোধী হস্তক্ষেপ পরিমাপের জন্য বা সেলুলার ফোনের নকল উচ্চতা ব্যবহার করা হয়।
এই পরীক্ষার সার্কিটে, দিকনির্দেশক কাপলারের দিকনির্দেশনা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। থ্রু এন্ডের সাথে সংযুক্ত স্পেকট্রাম বিশ্লেষক শুধুমাত্র DUT থেকে সংকেত পেতে চায় এবং কাপলিং এন্ড থেকে পাসওয়ার্ড গ্রহণ করতে চায় না।

3, সংকেত নমুনা এবং পর্যবেক্ষণের জন্য
ট্রান্সমিটার অনলাইন পরিমাপ এবং নিরীক্ষণ দিকনির্দেশক কাপলারগুলির সর্বাধিক ব্যবহৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি হতে পারে। নিচের চিত্রটি সেলুলার বেস স্টেশন পরিমাপের জন্য দিকনির্দেশক কাপলারগুলির একটি সাধারণ প্রয়োগ। ধরুন ট্রান্সমিটারের আউটপুট পাওয়ার হল 43dBm (20W), দিকনির্দেশক কাপলারের কাপলিং। ক্ষমতা 30dB, সন্নিবেশ ক্ষতি (লাইন লস প্লাস কাপলিং লস) 0.15dB। কাপলিং প্রান্তে 13dBm (20mW) সংকেত বেস স্টেশন পরীক্ষকের কাছে পাঠানো হয়েছে, দিকনির্দেশক কাপলারের সরাসরি আউটপুট হল 42.85dBm (19.3W), এবং ফুটো হল বিচ্ছিন্ন দিকের শক্তি একটি লোড দ্বারা শোষিত হয়৷

দিকনির্দেশক কাপলার বেস স্টেশন পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়।
প্রায় সব ট্রান্সমিটার অনলাইন স্যাম্পলিং এবং পর্যবেক্ষণের জন্য এই পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং সম্ভবত শুধুমাত্র এই পদ্ধতিই স্বাভাবিক কাজের অবস্থার অধীনে ট্রান্সমিটারের কার্যকারিতা পরীক্ষার গ্যারান্টি দিতে পারে। কিন্তু এটি লক্ষ করা উচিত যে একই ট্রান্সমিটার পরীক্ষা, এবং বিভিন্ন পরীক্ষকদের বিভিন্ন উদ্বেগ রয়েছে। WCDMA বেস স্টেশনগুলিকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, অপারেটরদের অবশ্যই তাদের কাজের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে (2110~2170MHz) সূচকগুলিতে মনোযোগ দিতে হবে, যেমন সিগন্যালের গুণমান, ইন-চ্যানেল পাওয়ার, সংলগ্ন চ্যানেল পাওয়ার, ইত্যাদি। এই ভিত্তির অধীনে, নির্মাতারা এখানে ইনস্টল করবেন বেস স্টেশনের আউটপুট প্রান্ত একটি ন্যারোব্যান্ড (যেমন 2110~2170MHz) দিকনির্দেশক কাপলার যা ট্রান্সমিটারের ইন-ব্যান্ড কাজের অবস্থা পর্যবেক্ষণ করে এবং যে কোনো সময় নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রে পাঠাতে পারে।
যদি এটি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রামের নিয়ন্ত্রক হয় - নরম বেস স্টেশন সূচকগুলি পরীক্ষা করার জন্য রেডিও মনিটরিং স্টেশন, তবে এর ফোকাস সম্পূর্ণ আলাদা। রেডিও ম্যানেজমেন্ট স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী, পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা 9kHz~12.75GHz পর্যন্ত প্রসারিত করা হয়েছে এবং পরীক্ষিত বেস স্টেশনটি এত বিস্তৃত। ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কতটা নকল বিকিরণ উৎপন্ন হবে এবং অন্যান্য বেস স্টেশনের নিয়মিত অপারেশনে হস্তক্ষেপ করবে? রেডিও মনিটরিং স্টেশন একটি উদ্বেগ. এই সময়ে, সিগন্যাল স্যাম্পলিংয়ের জন্য একই ব্যান্ডউইথ সহ একটি দিকনির্দেশক কাপলার প্রয়োজন, কিন্তু একটি দিকনির্দেশক কাপলার যা 9kHz~12.75GHz কভার করতে পারে বলে মনে হয় না। আমরা জানি যে একটি দিকনির্দেশক কাপলারের কাপলিং বাহুর দৈর্ঘ্য তার কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সম্পর্কিত। একটি আল্ট্রা-ওয়াইডব্যান্ড ডিরেকশনাল কাপলারের ব্যান্ডউইথ 5-6 অক্টেভ ব্যান্ড অর্জন করতে পারে, যেমন 0.5-18GHz, কিন্তু 500MHz এর নিচে ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড কভার করা যাবে না।

4, অনলাইন শক্তি পরিমাপ
থ্রু-টাইপ পাওয়ার পরিমাপ প্রযুক্তিতে, দিকনির্দেশক কাপলার একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ডিভাইস। নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি সাধারণ পাস-থ্রু উচ্চ-শক্তি পরিমাপ সিস্টেমের পরিকল্পিত চিত্র দেখায়। টেস্টের অধীনে অ্যামপ্লিফায়ার থেকে ফরওয়ার্ড পাওয়ার ডিরেকশনাল কাপলারের ফরোয়ার্ড কাপলিং এন্ড (টার্মিনাল 3) দ্বারা নমুনা করা হয় এবং পাওয়ার মিটারে পাঠানো হয়। প্রতিফলিত শক্তি বিপরীত কাপলিং টার্মিনাল (টার্মিনাল 4) দ্বারা নমুনা করা হয় এবং পাওয়ার মিটারে পাঠানো হয়।
উচ্চ শক্তি পরিমাপের জন্য একটি দিকনির্দেশক কাপলার ব্যবহার করা হয়।
অনুগ্রহ করে মনে রাখবেন: লোড থেকে প্রতিফলিত শক্তি পাওয়ার পাশাপাশি, রিভার্স কাপলিং টার্মিনাল (টার্মিনাল 4) সামনের দিক থেকে (টার্মিনাল 1) ফুটো পাওয়ারও পায়, যা দিকনির্দেশক কাপলারের নির্দেশনার কারণে ঘটে। প্রতিফলিত শক্তি যা পরীক্ষক পরিমাপ করতে আশা করে, এবং ফুটো শক্তি প্রতিফলিত শক্তি পরিমাপে ত্রুটির প্রাথমিক উত্স। প্রতিফলিত শক্তি এবং ফুটো শক্তি বিপরীত কাপলিং এন্ডে (4 প্রান্ত) উপর চাপানো হয় এবং তারপর বিদ্যুৎ মিটারে পাঠানো হয়। যেহেতু দুটি সংকেতের ট্রান্সমিশন পাথ ভিন্ন, তাই এটি একটি ভেক্টর সুপারপজিশন। যদি পাওয়ার মিটারে ফুটো পাওয়ার ইনপুট প্রতিফলিত শক্তির সাথে তুলনা করা যায় তবে এটি একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাপ ত্রুটি তৈরি করবে।
অবশ্যই, লোড থেকে প্রতিফলিত শক্তি (শেষ 2) ফরোয়ার্ড কাপলিং এন্ডে লিক করবে (শেষ 1, উপরের চিত্রে দেখানো হয়নি)। তবুও, এর মাত্রা ফরোয়ার্ড পাওয়ারের তুলনায় ন্যূনতম, যা সামনের শক্তি পরিমাপ করে। ফলস্বরূপ ত্রুটি উপেক্ষা করা যেতে পারে.

চীনের "সিলিকন ভ্যালি" - বেইজিং ঝংগুয়ানকুনে অবস্থিত বেইজিং রোফিয়া অপটোইলেক্ট্রনিক্স কোং লিমিটেড, একটি উচ্চ-প্রযুক্তি সংস্থা যা দেশী এবং বিদেশী গবেষণা প্রতিষ্ঠান, গবেষণা প্রতিষ্ঠান, বিশ্ববিদ্যালয় এবং এন্টারপ্রাইজ বৈজ্ঞানিক গবেষণা কর্মীদের পরিবেশন করার জন্য নিবেদিত। আমাদের কোম্পানি প্রধানত স্বাধীন গবেষণা ও উন্নয়ন, নকশা, উত্পাদন, অপটোইলেক্ট্রনিক পণ্য বিক্রয়, এবং বৈজ্ঞানিক গবেষক এবং শিল্প প্রকৌশলীদের জন্য উদ্ভাবনী সমাধান এবং পেশাদার, ব্যক্তিগতকৃত পরিষেবা প্রদান করে। বছরের পর বছর স্বাধীন উদ্ভাবনের পর, এটি ফটোইলেকট্রিক পণ্যগুলির একটি সমৃদ্ধ এবং নিখুঁত সিরিজ তৈরি করেছে, যা পৌরসভা, সামরিক, পরিবহন, বৈদ্যুতিক শক্তি, অর্থ, শিক্ষা, চিকিৎসা এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

আমরা আপনার সাথে সহযোগিতার জন্য উন্মুখ!