Ein Koppler ist ein passives Gerät zur Übertragung von Signalen zwischen verschiedenen Schaltkreisen oder Systemen. Es wird häufig in Hochfrequenz- und Mikrowellenfeldern eingesetzt. Seine Hauptfunktion besteht darin, einen bestimmten Anteil der Leistung von der Hauptübertragungsleitung an die Sekundärleitung zu koppeln, um eine Signalverteilung, Überwachung oder Rückmeldung zu erreichen.
So funktioniert der Koppler
Koppler bestehen meist aus Übertragungsleitungen oder Wellenleiterstrukturen, die durch die Kopplungswirkung elektromagnetischer Felder einen Teil der Signalenergie in der Hauptleitung zum Koppelanschluss übertragen. Dieser Kopplungsprozess hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Signalübertragung der Hauptleitung und gewährleistet so den normalen Betrieb des Systems.
Haupttypen von Kupplungen
Richtungskoppler: Er verfügt über vier Anschlüsse und kann einen Teil des Eingangssignals direktional an einen bestimmten Ausgangsanschluss koppeln, um die Signalüberwachung und Rückkopplungssteuerung zu ermöglichen.
Leistungsteiler: Verteilt Eingangssignale zu gleichen Teilen auf mehrere Ausgangsanschlüsse, wird häufig in Antennenarrays und Mehrkanalsystemen verwendet.
Hybridkoppler: Er kann das Eingangssignal in mehrere Ausgangssignale mit gleicher Amplitude, aber unterschiedlichen Phasen aufteilen. Es wird häufig in Phasenschiebern und symmetrischen Verstärkern verwendet.
Schlüsselparameter des Kopplers
Kopplungsfaktor: Gibt das Verhältnis der vom Kopplungsport empfangenen Signalleistung zur Eingangsleistung an, normalerweise ausgedrückt in Dezibel (dB).
Isolation: Misst den Grad der Signalisolation zwischen nicht verwendeten Ports. Je höher die Isolation, desto geringer ist die Interferenz zwischen den Ports.
Einfügedämpfung: bezieht sich auf den Leistungsverlust, wenn das Signal den Koppler passiert. Je geringer die Einfügungsdämpfung ist, desto höher ist die Signalübertragungseffizienz.
Stehwellenverhältnis (VSWR): spiegelt die Impedanzanpassung des Kopplerports wider. Je näher das VSWR bei 1 liegt, desto besser ist die Anpassungsleistung.
Anwendungsgebiete von Kupplungen
Signalüberwachung: In Hochfrequenzsystemen werden Koppler verwendet, um einen Teil des Signals zur Überwachung und Messung zu extrahieren, ohne die Übertragung des Hauptsignals zu beeinträchtigen.
Leistungsverteilung: In einem Antennenarray werden Koppler verwendet, um Signale gleichmäßig auf einzelne Antennenelemente zu verteilen, um Strahlformung und Richtungssteuerung zu erreichen.
Rückkopplungssteuerung: In Verstärkerschaltungen werden Koppler verwendet, um einen Teil des Ausgangssignals zu extrahieren und zum Eingang zurückzuleiten, um die Verstärkung zu stabilisieren und die Linearität zu verbessern.
Signalsynthese: In Kommunikationssystemen können Koppler verwendet werden, um mehrere Signale zur einfachen Übertragung und Verarbeitung zu einem Signal zusammenzufassen.
Neuester technologischer Fortschritt
Mit der rasanten Entwicklung der Kommunikationstechnik steigen die Leistungsanforderungen an Koppler hinsichtlich hoher Frequenz, hoher Leistung und großer Bandbreite ständig. In den letzten Jahren sind immer wieder Kopplerprodukte entstanden, die auf neuen Materialien und neuen Verfahren basieren und sich durch geringere Einfügedämpfung, höhere Isolation und ein breiteres Betriebsfrequenzband auszeichnen und den Anforderungen der 5G-Kommunikation, Radarsysteme, Satellitenkommunikation und anderen Bereichen gerecht werden.
abschließend
Als Schlüsselkomponente in HF- und Mikrowellensystemen spielen Koppler eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung, -verteilung und -überwachung. Das Verständnis seines Funktionsprinzips, seines Typs, seiner Schlüsselparameter und Anwendungsbereiche hilft bei der Auswahl des geeigneten Kopplers und der Optimierung der Systemleistung in tatsächlichen Projekten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.01.2025
