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3 dB定向耦合器及其在调频广播中的应用

作者:时间:2012-07-03来源:网络收藏

本文只定性说明器的工作原理:从能量情况的角度进行讨论。如图2所示,当信号由带状线的端口1输入时,带状线1-4中有交变电流I1流过,由于带状线2-3与1-4线相互靠近,故2-3线中便有能量,此能量既通过电场(以耦合电容C表示),又通过磁场耦合过来。通过C的耦合在带状线2-3中引起的电流为IC1,IC2,分别流向端口2和端口3。同时,由于交变磁场的作用,在2-3线上感应有电流IL,根据电磁感应定律,感应电流IL的方向与I1方向相反。因此,由图2可见,若能量从端口1输入,则端口2有耦合能量输出,所以端口2称为耦合端。而在端口3,因为电场耦合电流IC2和磁场耦合电流IL的方向相反,如果刚好使IC2=IL,则能量互相抵消,故端口3无能量输出,是隔离端。端口4也有能量输出,它是通过λ/4带状线直接传输过来的,称为直通端。由于耦合输出的能量具有一定的方向性,故称它为耦合器。
在理想状况下,经证明,当带状线长度为λ/4时,两线间耦合最大,并且输入端口1和输出端口2,4与耦合器相匹配时,端口3没有能量输出,而端口2和4各输出信号源功率的一半。b1.jpg,U2与U1同相,U4滞后U190°(因为1-4线长为λ/4),所以U2和U4间相差90°。
1.2 功率分配
当作为功率分配时,如果端口1为输入端,所加输入信号电压为U1,可得:
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由此可见,当输入功率由端口1注入时,在端口2和4分别得到输入功率的一半。因为在2,4端口功率下降一倍,也即下降3 ,所以称为3 耦合器。
1.3 功率合成
3 定向耦合器也可用作功率合成。可将两信号源分别加于耦合器互为隔离的端口上(即1,3端口或2,4端口),且两信号源相差90°,如图3所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/176770.htm

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