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दिशात्मक कपलर एक महत्वपूर्ण प्रकार का सिग्नल प्रोसेसिंग उपकरण है। इनका मूल कार्य पूर्व निर्धारित कपलिंग स्तर पर RF सिग्नलों का सैंपल लेना है, जिसमें सिग्नल पोर्ट और सैंपल पोर्ट के बीच उच्च पृथक्करण होता है। यह कई अनुप्रयोगों के लिए विश्लेषण, मापन और प्रसंस्करण में सहायक होता है। चूंकि ये निष्क्रिय उपकरण हैं, इसलिए ये विपरीत दिशा में भी कार्य करते हैं, जिसमें उपकरणों की दिशात्मकता और कपलिंग स्तर के अनुसार सिग्नल मुख्य पथ में प्रवाहित होते हैं। दिशात्मक कपलर के विन्यास में कुछ भिन्नताएं हैं, जैसा कि हम नीचे देखेंगे।

परिभाषाएं

आदर्श रूप से, एक कपलर हानिरहित, मेल खाने वाला और पारस्परिक होना चाहिए। तीन और चार पोर्ट नेटवर्क के मूलभूत गुण पृथक्करण, युग्मन और दिशात्मकता हैं, जिनके मानों का उपयोग कपलर की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। एक आदर्श कपलर में अनंत दिशात्मकता और पृथक्करण होता है, साथ ही इच्छित अनुप्रयोग के लिए चयनित युग्मन कारक भी होता है।

चित्र 1 में कार्यात्मक आरेख एक दिशात्मक कपलर के संचालन को दर्शाता है, जिसके बाद संबंधित प्रदर्शन मापदंडों का विवरण दिया गया है। ऊपरी आरेख एक 4-पोर्ट कपलर है, जिसमें युग्मित (अग्र) और पृथक (उल्टा या परावर्तित) दोनों पोर्ट शामिल हैं। निचला आरेख एक 3-पोर्ट संरचना है, जिसमें पृथक पोर्ट नहीं है। इसका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिन्हें केवल एक अग्र युग्मित आउटपुट की आवश्यकता होती है। 3-पोर्ट कपलर को विपरीत दिशा में भी जोड़ा जा सकता है, जहां पहले युग्मित पोर्ट पृथक पोर्ट बन जाता है।

चित्र 1: मूल बातेंदिशात्मक युग्मकविन्यास

प्रदर्शन विशेषताएँ:

कपलिंग फैक्टर: यह इनपुट पावर (P1 पर) के उस अंश को दर्शाता है जो कपल्ड पोर्ट P3 को डिलीवर किया जाता है।

दिशात्मकता: यह युग्मक की आगे और पीछे की दिशाओं में प्रसारित होने वाली तरंगों को अलग करने की क्षमता का माप है, जैसा कि युग्मित (P3) और पृथक (P4) पोर्ट पर देखा गया है।

पृथक्करण: असंबद्ध लोड (P4) को दी गई शक्ति को दर्शाता है।

सम्मिलन हानि: यह प्रेषित (P2) पोर्ट को दी गई इनपुट शक्ति (P1) को दर्शाती है, जो युग्मित और पृथक पोर्टों को दी गई शक्ति से कम हो जाती है।

इन विशेषताओं के मान dB में इस प्रकार हैं:

कपलिंग = C = 10 लॉग (P1/P3)

दिशात्मकता = D = 10 लॉग (P3/P4)

अलगाव = I = 10 लॉग (P1/P4)

इंसर्शन लॉस = L = 10 लॉग (P1/P2)

कपलर के प्रकार

दिशात्मक कपलर:

इस प्रकार के कपलर में तीन सुलभ पोर्ट होते हैं, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, जहां चौथा पोर्ट अधिकतम दिशात्मकता प्रदान करने के लिए आंतरिक रूप से टर्मिनेटेड होता है। दिशात्मक कपलर का मूल कार्य पृथक (रिवर्स) सिग्नल का सैंपल लेना है। इसका एक विशिष्ट अनुप्रयोग परावर्तित शक्ति (या अप्रत्यक्ष रूप से, VSWR) का मापन है। हालांकि इसे रिवर्स दिशा में जोड़ा जा सकता है, लेकिन इस प्रकार का कपलर पारस्परिक नहीं होता है। चूंकि युग्मित पोर्टों में से एक आंतरिक रूप से टर्मिनेटेड होता है, इसलिए केवल एक युग्मित सिग्नल उपलब्ध होता है। फॉरवर्ड दिशा में (जैसा कि दिखाया गया है), युग्मित पोर्ट रिवर्स तरंग का सैंपल लेता है, लेकिन यदि इसे रिवर्स दिशा में जोड़ा जाए (दाईं ओर RF इनपुट), तो युग्मित पोर्ट फॉरवर्ड तरंग का सैंपल होगा, जो कपलिंग फैक्टर द्वारा कम किया गया होगा। इस कनेक्शन के साथ, डिवाइस का उपयोग सिग्नल मापन के लिए सैंपलर के रूप में या आउटपुट सिग्नल के एक हिस्से को फीडबैक सर्किट्री को देने के लिए किया जा सकता है।

चित्र 2: 50-ओम दिशात्मक कपलर

लाभ:

1. अग्रगामी पथ के लिए प्रदर्शन को अनुकूलित किया जा सकता है

2. उच्च दिशात्मकता और पृथक्करण

3. कपलर की दिशात्मकता पृथक पोर्ट पर टर्मिनेशन द्वारा प्रदान किए गए प्रतिबाधा मिलान से अत्यधिक प्रभावित होती है। आंतरिक रूप से उस टर्मिनेशन को प्रदान करने से उच्च प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

हानियाँ:

1. युग्मन केवल अग्र पथ पर ही उपलब्ध है

2. कोई युग्मित रेखा नहीं

3. युग्मित पोर्ट की पावर रेटिंग इनपुट पोर्ट से कम होती है क्योंकि युग्मित पोर्ट पर लगाई गई शक्ति लगभग पूरी तरह से आंतरिक टर्मिनेशन में नष्ट हो जाती है।

Si Chuan Keenlion Microwave नैरोबैंड और ब्रॉडबैंड कॉन्फ़िगरेशन में डायरेक्शनल कपलर की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है, जो 0.5 से 50 GHz तक की आवृत्तियों को कवर करता है। इन्हें 50-ओम ट्रांसमिशन सिस्टम में 10 से 30 वाट इनपुट पावर को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनमें माइक्रोस्ट्रिप या स्ट्रिपलाइन डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है और इन्हें सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया गया है।

इन यूनिट्स में स्टैंडर्ड तौर पर SMA या N फीमेल कनेक्टर लगे होते हैं, या फिर हाई फ्रीक्वेंसी कंपोनेंट्स के लिए 2.92mm, 2.40mm और 1.85mm कनेक्टर उपलब्ध होते हैं।

हम इसे अनुकूलित भी कर सकते हैंदिशात्मक युग्मकआपकी आवश्यकताओं के अनुसार। आप अपनी ज़रूरत के अनुसार विशिष्टताएँ प्रदान करने के लिए अनुकूलन पृष्ठ पर जा सकते हैं।

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