3 dB定向耦合器及其在調(diào)頻廣播中的應用
由此可見,當兩信號源電壓振幅相等,即U2=U4、相位相差90°,同時分別加于端口2和端口4時,則端口1和端口3總的輸出電壓分別為:
從功率的角度看,如端口2和端口4的輸入功率分別為P2=U2/R,P4=U2/R,則端口1的輸出功率為P1=0,而端口3的輸出功率為2P2=2P4。
顯然3 dB定向耦合器作為功率合成時,端口3為輸出端,其輸出功率為兩輸入功率之和,即二功率合成。
1.4 指標參數(shù)
耦合度C:輸入功率P1與耦合端的輸出功率P3之比,一般用分貝表示,即:
式中:P1/P3稱為功率耦合系數(shù);設E1為主線輸入端電壓;E3為耦合端電壓;S31表示波由主線輸入端到耦合端的傳輸系數(shù)。
因P1≥P3,故耦合度大于等于0 dB。C表征耦合的強弱,當P1一定時,P3越大,C越小。故0 dB,3 dB定向耦合器為強定向耦合器;20 dB,30 dB定向耦合器為弱定向耦合器。分貝值越大,表明耦合越弱。
隔離度D:輸入功率P1與隔離端的輸出功率P4之比,一般用分貝表示,即:
式中:E4為隔離端電壓;S41表示波由主線輸入端到隔離端的傳輸系數(shù)。
方向性:耦合端的輸出功率P3與隔離端的輸出功率P4之比,一般用分貝表示,即:
式中:S11為輸入端在其他各端口均接匹配負載情況下的反射系數(shù),在實際中要求各端口的駐波比盡可能接近1。
頻帶寬度:耦合度、隔離度、輸入駐波比等參數(shù)均滿足要求時定向耦合器的工作頻帶寬度。通常要求工作頻帶越寬越好。
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