माइक्रोवेव इंजीनियरिंग - दिशात्मक युग्मक
ए Directional couplerएक ऐसा उपकरण है जो माप उद्देश्यों के लिए माइक्रोवेव की थोड़ी मात्रा का नमूना लेता है। बिजली माप में घटना शक्ति, परावर्तित शक्ति, वीएसडब्ल्यूआर मान आदि शामिल हैं।
दिशात्मक युग्मक एक 4-पोर्ट वेवगाइड जंक्शन है जिसमें एक प्राथमिक मुख्य वेवगाइड और एक माध्यमिक सहायक वेवगाइड शामिल हैं। निम्नलिखित आंकड़ा एक दिशात्मक युग्मक की छवि को दर्शाता है।
दिशात्मक युग्मक का उपयोग माइक्रोवेव शक्ति को युगल करने के लिए किया जाता है जो कि यूनिडायरेक्शनल या द्वि-दिशात्मक हो सकता है।
दिशात्मक युग्मकों के गुण
एक आदर्श दिशात्मक युग्मक के गुण इस प्रकार हैं।
सभी समाप्ति बंदरगाहों से मेल खाते हैं।
जब बिजली पोर्ट 1 से पोर्ट 2 तक जाती है, तो इसका कुछ हिस्सा पोर्ट 4 से नहीं बल्कि पोर्ट 3 से मिल जाता है।
जैसा कि यह एक द्वि-दिशात्मक युग्मक भी है, जब बिजली पोर्ट 2 से पोर्ट 1 तक जाती है, तो इसका कुछ हिस्सा पोर्ट 3 पर नहीं बल्कि पोर्ट 4 के लिए युग्मित हो जाता है।
यदि पोर्ट 3 के माध्यम से बिजली की घटना होती है, तो इसका एक भाग पोर्ट 2 से जुड़ा होता है, लेकिन पोर्ट 1 के लिए नहीं।
यदि पोर्ट 4 के माध्यम से बिजली की घटना होती है, तो इसका एक भाग पोर्ट 1 को युग्मित किया जाता है, लेकिन पोर्ट 2 को नहीं।
पोर्ट 1 और 3 को पोर्ट 2 और पोर्ट 4 के रूप में डिकॉय किया गया है।
आदर्श रूप से, पोर्ट 3 का उत्पादन शून्य होना चाहिए। हालांकि, व्यावहारिक रूप से, शक्ति की एक छोटी राशिback power पोर्ट 3 में देखा गया है। निम्नलिखित आंकड़ा एक दिशात्मक युग्मक में बिजली के प्रवाह को इंगित करता है।
कहाँ पे
$ P_i $ = पोर्ट 1 पर दुर्घटना की शक्ति
$ P_r $ = पोर्ट 2 पर प्राप्त शक्ति
$ P_f $ = पोर्ट 4 पर आगे युग्मित शक्ति
$ P_b $ = पोर्ट 3 पर बैक पॉवर
निम्नलिखित दिशा-निर्देश युग्मक के प्रदर्शन को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पैरामीटर हैं।
युग्मन कारक (C)
एक दिशात्मक युग्मक का युग्मन कारक आगे की शक्ति के लिए घटना शक्ति का अनुपात है, जिसे dB में मापा जाता है।
$ $ C = 10 \: log_ {10} \ frac {P_i} {P_f} dB $$
दिशा (D)
एक दिशात्मक युग्मक की दिशा, बैक पावर में आगे की शक्ति का अनुपात है, जिसे dB में मापा जाता है।
$ $ D = 10 \: log_ {10} \ frac {P_f} {P_b} dB $$
एकांत
यह एक दिशात्मक युग्मक के निर्देश गुणों को परिभाषित करता है। यह डीबी में मापा गया बैक पावर के लिए घटना शक्ति का अनुपात है।
$ $ I = 10 \: log_ {10} \ frac {P_i} {P_b} dB $ $
Isolation in dB = Coupling factor + Directivity
दो-छेद दिशात्मक युग्मक
यह एक दिशात्मक युग्मक है जिसमें समान मुख्य और सहायक वेवगाइड होते हैं, लेकिन दो छोटे छेद होते हैं जो उनके बीच आम हैं। ये छेद $ {\ lambda_g} / {4} $ दूरी के अलावा हैं जहां λg गाइड वेवलेंथ है। निम्नलिखित आंकड़ा एक दो-छेद दिशात्मक युग्मक की छवि को दर्शाता है।
एक दो-छेद दिशात्मक युग्मक को दिशात्मक युग्मक की आदर्श आवश्यकता को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कि बैक पावर से बचने के लिए है। पोर्ट 1 और पोर्ट 2 के बीच यात्रा करते समय कुछ शक्ति छेद 1 और 2 से बच जाती है।
शक्ति का परिमाण छिद्रों के आयामों पर निर्भर करता है। दोनों छेदों में यह रिसाव शक्ति छेद 2 में चरण में है, आगे की शक्ति में योगदान करने वाली शक्ति को जोड़ती हैPf। हालांकि, यह छेद 1 में चरण से बाहर है, एक दूसरे को रद्द करने और पीछे की शक्ति को होने से रोकता है।
इसलिए, एक दिशात्मक युग्मक की दिशा में सुधार होता है।
वेवगाइड जोड़ों
जैसा कि एक वेवगाइड सिस्टम हमेशा एक टुकड़े में नहीं बनाया जा सकता है, कभी-कभी विभिन्न तरंगों में शामिल होना आवश्यक होता है। इस तरह की समस्याओं को रोकने के लिए सावधानीपूर्वक शामिल होना चाहिए - प्रतिबिंब प्रभाव, खड़ी तरंगों का निर्माण, और क्षीणन में वृद्धि आदि।
अनियमितताओं से बचने के अलावा वेवगाइड जोड़ों को भी प्रभावित न करके ई और एच क्षेत्र पैटर्न का ध्यान रखना चाहिए। कई प्रकार के वेवगाइड जोड़ होते हैं जैसे कि बोल्ट वाला निकला हुआ किनारा, निकला हुआ किनारा संयुक्त, चोक संयुक्त, आदि।