カプラは、マイクロ波信号の指定された流れをサンプリングするためによく使用されます。内部負荷がない場合、方向結合器は多くの場合 4 ポート ネットワークです。
指向性カプラーは、1つの入力信号を受け入れ、理論上以下の特性を持つ2つの信号を出力する低損失デバイスです。
a) 出力振幅が等しくない。
主線の出力は大きな信号で、基本的にはスルーパスと見なすことができますが、結合線の出力は小さな信号です。
b) 主線の理論上の損失は、結合線の信号レベル、すなわち結合の度合いを決定する。
c)主線と結合線の高い分離。
直接言えば、カプラーの役割は、信号を不均一に2点(トランク端とカップリング端と呼ばれ、他はパススルー端とカップリングエンドと呼ばれる)に分割することです。
主な指標:カップリング度、電力損失、絶縁性、方向性、入出力VSWR、電力耐性、周波数範囲、および帯域内の平坦性。次の表は、広帯域キャビティカプラの一般的な仕様を示しています (参照)。
カップリング:カップリングポートからの信号出力の電力とカプラーを介した入力信号のパワーとの直接的な差。(通常、理論値は6dB、10dB、30dBなど)
カップリング度計算方法: 入力信号Aが30dBmで、カップリング出力信号Cが24dBmの場合、カップリング度= C-A = 30-24 = 6dBなので、このカプラーは6dBカプラです。実際のカップリングは5.5と6.5の間で変動する可能性があります。
電力損失:カップリング損失と挿入損失に分割。
カップリングロス:理想的なカプラ入力信号はA、カップリング部はBであり、次に出力ポートCを削減する必要があります。
計算方法: すべてのポートの「dBm」電力は、単位として「ミリワット」に変換されます。たとえば、A 入力の電力はもともと 30 dBm、変換された「ミリワット」は 1000mW、カップリング端の出力は 25.5 dBm (最初は 6dB カプラが使用され、6dB カプラの実際のカップリングが 6.5dB であると仮定) 25.5dBm からミリワットに変換するとします。このカプラーに他の損失がないと仮定すると、残りの電力は出力から出力される1000-316.23 = 683.77ミリワットでなければなりません。683.77ミリワットを「dBm」=28.349に変換すると、カプラーのカップリング損失=入力時の電力(dBm)-出力時の電力(dBm)=30dBm - 28.349dBm = 1.651dB、この値は、結合器が損失(デバイス損失)の場合に余分なカップリング損失を持たがないことを意味します。
挿入損失: カプラーを通過する信号パワーの値から出力までの結合損失を減算した値を指します。
計算方法: 例として6dBカプラーを取る。実際のテストでは、入力Aが:30dBm、結合度が測定されると仮定します:6.5dB、出力の理想的な値は28.349dBm、実際の出力の信号は27.849dBmと仮定し、次にプラグ損失= 理論出力電力 - 測定出力電力 = 28.349-27.84 = 0.dB;
分離: 出力ポートとカップリング・ポートの間の分離を指します。一般に、この指標は、5-10dBが18〜23dB、15dBが20〜25dB、および20dB(上記を含む)が25〜30dBであるマイクロストリップカプラを測定するためにのみ使用されます。キャビティカプラの分離は非常に良いので、このインデックスの要件はありません。
計算方法: 入力終端が負荷に一致すると、信号は出力から入力され、測定されたカップリングの減らされた量は分離です。
方向性: 出力ポートと結合ポート間の分離の値から結合度を差し引いて取得した値を指します。マイクロストリップの方向性はカップリングの度合いが大きくなるにつれて徐々に低下するので、最終的な30dBを超える方向は基本的に存在しない。セクシュアリティは、マイクロストリップカプラがこのインデックス要件を持たないので、キャビティカプラの方向性は一般的である:1700〜2200MHz:17〜19dB、824〜960MHz:18〜22dB。
計算方法: 方向性 = 分離 - カップリング
例えば、6dB 分離は 38dB で、結合度は 6.5dB であり、次に方向性=分離結合=38-6.5=31.5dB です。
VSWR: 入力/出力ポートの照合を示します。各ポートの要件は一般的に 1.2~ 1.4 です。
パワートレランス:このカプラーに長時間(損傷なし)を渡すことができる最大動作電力耐性を指します。一般的なマイクロストリップカプラは、30〜70Wの平均電力であり、そして空洞は、100〜200Wの平均電力である。カプラーにマークされた電源は入力ポートの最大入力電力を指し、出力ポートとカップリング ポートは最大電力をマークして入力できません。
周波数範囲:一般に、公称値は800〜2200MHzです。実際、必要な周波数帯域は、824~960MHz+1710〜2200MHzである。中周波数帯は使用できません。800-2000MHzおよび800-2500MHzの周波数帯域にも一部の電力分配器が存在する
インバンド平面度: 使用可能な周波数帯域全体のカップリング度の最大値と最小値の差を指します。