耦合器基础知识-PPT课件
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《耦合器基础知识》课件
测试方法与步骤
信号源设置
根据测试需求设置信号源的频 率、功率等参数。
测试执行
启动信号源，观察接收设备的 响应，记录相关数据。
测试准备
检查所有设备和工具是否正常 工作，确保测试前的系统连接 无误。
耦合器连接
将耦合器连接到信号源和接收 设备之间，确保连接稳定可靠 。
数据处理与分析
对采集到的数据进行处理、分 析和解读，以评估耦合器的性 能。
与展望
新材料的应用
碳纤维材料
碳纤维具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，可应用于 耦合器的制造，提高其性能和寿命。
高分子材料
高分子材料具有优良的绝缘性能和化学稳定性，可用于 制造高频、高温等特殊环境下的耦合器。
新工艺的探索
3D打印技术
利用3D打印技术可实现耦合器的快速原型制造和个性化定制，提高生产效率和灵活性。
制图软件
如AutoCAD、SolidWorks等，用于绘制耦合器的机 械结构。
数学计算软件
如MATLAB、Excel等，用于进行理论计算和数据处 理。
设计实例分析
实例一
设计一个用于无线通信系统的定向耦合器，要求传输功率为100W，频率范围为 2.4GHz，耦合度为30dB。通过理论计算和仿真验证，最终实现了一个性能稳定的定向
表面处理技术
通过表面处理技术，如镀膜、喷涂等，可改善耦合器的表面性能，提高其导电、导热和耐磨性能。
新应用领域的拓展
物联网领域
随着物联网技术的发展，耦合器在无线通信、传感器网络等领域的应用将得到拓展。
新能源领域
在新能源领域，如太阳能、风能等，耦合器可用于能量转换和传输，提高能源利用效率。
THANKS.
详细描述
《光耦基础知识》课件
光耦的特点
总结词
光耦具有电气隔离、传输速度快、稳定性好、寿命长等优点 。
详细描述
光耦可以实现输入和输出电路之间的电气隔离，有效防止电 路间的干扰和击穿；同时，光耦的传输速度较快，适用于高 速信号的传输；此外，光耦的稳定性较好，不易受温度、湿 度等环境因素的影响，寿命较长。
光耦的应用场景
总结词
光耦广泛应用于通信、电力、工业控制、医疗设备等领域。
1960年代
01
光耦的初步探索和实验阶段，主要研究光耦的基本原理和可行
性。
1970-1980年代
02
光耦技术的快速发展阶段，实现了商业化生产和应用。
1990年代至今
03
光耦技术不断创新和优化，广泛应用于通信、电力、工业控制
等领域。
光耦的未来发展方向
01
02Biblioteka 03高性能化提高光耦的传输速率、降 低功耗、减小体积等性能 指标，以满足不断发展的 通信和电子设备需求。
智能化
结合人工智能、物联网等 技术，实现光耦的智能控 制和优化，提高光耦的应 用价值和效率。
集成化
将光耦与其他电子器件集 成在一起，形成高度集成 的光电子集成电路，简化 系统设计和生产流程。
光耦的技术难题与挑战
稳定性问题
光耦的稳定性是影响其性 能和可靠性的关键因素， 需要加强研究以提高其稳 定性。
在传感器应用中，光耦主要用于将敏感元件输出的电信号 转换为光信号，并通过光纤传输到接收端。这种方式可以 避免外界电磁干扰对传感器信号的影响，提高传感器的稳 定性。同时，光耦还能有效隔离传感器与后续处理电路之 间的电气连接，降低噪声和干扰。在医疗、环境监测、工 业自动化等领域，光耦被广泛应用于各种类型的传感器中 。
《波导定向耦合器》课件
应用场景二：卫星通信
在卫星通信中，波导定向耦合器主要用于信号 的传输、分路和合成，实现卫星信号的定向耦
合和功率分配。
波导定向耦合器在卫星通信中还可以用于天线阵列的 信号处理，实现天线的相位和幅度控制。
卫星通信是波导定向耦合器的另一个重要应用 领域。
它能够提高卫星通信系统的信号传输效率和稳定 性，增强卫星通信系统的抗干扰能力。
结构分析
波导定向耦合器的结构通常由输入波导、主波导、副波导和输出波导组成。输入信号通过输入波导进入主波导，并在主波导 上产生多个谐振模。通过适当的结构设计，使得其中一个谐振模被强烈激励，而其他谐振模被抑制，从而实现信号的定向传 输。副波导的作用是提取被强烈激励的谐振模信号，并将其传输到输出波导中。
在选择使用哪种类型的波导定向耦合器时， 需要根据实际需求进行综合考虑。例如，对 于需要高集成度、小体积的应用场景，E面 波导定向耦合器是较好的选择；对于需要简 单结构、高可靠性的应用场景，H面波导定 向耦合器是较好的选择；对于需要便携式、 低成本的应用场景，微型波导定向耦合器是
较好的选择。
波导定向耦合器的
波导定向耦合器的
04
制造工艺
制造材料
金属材料
常用的金属材料包括铜、铝、不锈钢等，它们具有良好的导电性和机械强度， 适合用于制造波导定向耦合器。
绝缘材料
绝缘材料用于制造波导定向耦合器的介质层，常用的有聚乙烯、聚四氟乙烯等 ，它们具有良好的绝缘性能和耐高温性能。
制造流程
设计和绘图
01
根据设计要求，绘制波导定向耦合器的图纸，确定各部分的尺
制作样品并测试
根据优化后的设计参数，制作 波导定向耦合器样品，并进行 性能测试，验证设计效果。
设计参数
射频耦合器讲解ppt课件
on功分器
Wilkinson功分器设计
z 2
•
V1 V 0 V 1 jV0 1 / 1
x
2 2 2 2
V1 jV0 2
66
Wilkinson功分器设计
•
77
Wilkinson功分器设计
•
设计一个频率为f0、用于50系统阻抗的等分微带功分器，并且绘出回波损耗S11、
88
•
图5-40 等分微带功分器的频响
二、基于HFSS的环形定向耦合器设计
9
环形定向耦合器
•
10
环形定向耦合器
•
11
环形定向耦合器
• 使用HFSS软件设计了一个环形定向耦合器，此环形耦
合器使用带状线结构。耦合器的工作频率为4GHz，带 状线介质层厚度为2.286mm，介质材料的相对介电常 数和损耗正切分别为2.33和0.000429；带状线的金属层 位于介质层的中央；端口负载皆为50Ω。环形耦合器 的HFSS模型如图所示。
• 5后处理：S参数扫频曲线、S矩阵
14
环形定向耦合器
仿真分析结束后，绘制出的S参数曲线如下图所示。
Y1
Name
X
Y
m10.00 4.0000 -2.9391
-5.00
-10.00
-15.00
-20.00
-25.00
-30.00
-35.00
-40.00 1.00
2.00
XY Plot 1
m1
3.00
1端口
2端口
3端口 Wilkinson功分器
参考地(后面略去)
44
Wilkinson功分器设计
• 奇--偶模理论 • 为简化起见，将所有阻抗对特性阻抗Z0归一化，1端口以两个归一
Wilkinson功分器设计
z 2
•
V1 V 0 V 1 jV0 1 / 1
x
2 2 2 2
V1 jV0 2
66
Wilkinson功分器设计
•
77
Wilkinson功分器设计
•
设计一个频率为f0、用于50系统阻抗的等分微带功分器，并且绘出回波损耗S11、
88
•
图5-40 等分微带功分器的频响
二、基于HFSS的环形定向耦合器设计
9
环形定向耦合器
•
10
环形定向耦合器
•
11
环形定向耦合器
• 使用HFSS软件设计了一个环形定向耦合器，此环形耦
合器使用带状线结构。耦合器的工作频率为4GHz，带 状线介质层厚度为2.286mm，介质材料的相对介电常 数和损耗正切分别为2.33和0.000429；带状线的金属层 位于介质层的中央；端口负载皆为50Ω。环形耦合器 的HFSS模型如图所示。
• 5后处理：S参数扫频曲线、S矩阵
14
环形定向耦合器
仿真分析结束后，绘制出的S参数曲线如下图所示。
Y1
Name
X
Y
m10.00 4.0000 -2.9391
-5.00
-10.00
-15.00
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-25.00
-30.00
-35.00
-40.00 1.00
2.00
XY Plot 1
m1
3.00
1端口
2端口
3端口 Wilkinson功分器
参考地(后面略去)
44
Wilkinson功分器设计
• 奇--偶模理论 • 为简化起见，将所有阻抗对特性阻抗Z0归一化，1端口以两个归一
耦合器基础知识-PPT课件
耦合器
616028282
目录
1 •2 •3 •4 •5 定向耦合器。 定向耦合器的性能指标。 波导双孔定向耦合器。 双分支定向耦合器 。 耦合器对RF电路的影响。
定向耦合器
• 在微波系统中, 往往需将一路微波功率按 比例分成几路, 这就是功率分配问题。实 现这一功能的元件称为功率分配元器件, 主要包括: 定向耦合器、 功率分配器以 及各种微波分支器件。 这些元器件一般 都是线性多端口互易网络, 度 输入端“①”的输入功率P1 ，与 耦合端的输出功率之比定义为耦 合度c，如下公式：
(2)隔离度 输入端“①”的输入功率P1和隔 离端“④”的输出功率P4之比定 义为隔离度，记作I。
(3)定向度
P3与隔离 端“④”的输出功率P4之比定义为定 向度，记作D。
(4) 输入驻波比
端口“②、 ③、 ④”都接匹 配负载时的输入端口“①”的驻 波比定义为输入驻波比，记作ρ。
• 功率控制的在各个功率下都要求严格，只是在接近最 大功率处更为苛刻，此时PA的功率较大，对线性度的 挑战也不叫苛刻，稍微冒大一点可能会连带处调变参 数，如ACP，Spectrum，EVM等大幅度恶化，像 有的兄弟遇到的指标跳来跳去，有时会跳fail。另外一 方面就是校准之后，小功率会比较准确而大功率会有 相对较大的误差，主要有两方面的原因，其一是功率 校准时通过取点内插法实现，在小功率模式下，PA的 线性度较高，其差值得到的直线（曲线）很接近实际 的特性直线（曲线），而在大功率下，其功率可能会 接近压缩，曲线会有所失真，这样通过差值得到的曲 线，除非取点很多，否则很难精准模拟实际特性曲线， 所以在PA输出加一功率检测反馈回路保证功率的精确 性
• 根据耦合器的耦合机理, 画出如上图 b所示的 原理图。 设端口“①”入射TE10波(u+1=1), 第一个小孔耦合到副波导中的归一化出射波为 • 和, q为小孔耦合系数。假设小孔很小, 到达第 二个小孔的电磁波能量不变, 只是引起相位差 (βd), 第二个小孔处耦合到副波导处的归一化 出射波分别为和在副波导输出端口“③”合成 的归一化出射波为
616028282
目录
1 •2 •3 •4 •5 定向耦合器。 定向耦合器的性能指标。 波导双孔定向耦合器。 双分支定向耦合器 。 耦合器对RF电路的影响。
定向耦合器
• 在微波系统中, 往往需将一路微波功率按 比例分成几路, 这就是功率分配问题。实 现这一功能的元件称为功率分配元器件, 主要包括: 定向耦合器、 功率分配器以 及各种微波分支器件。 这些元器件一般 都是线性多端口互易网络, 度 输入端“①”的输入功率P1 ，与 耦合端的输出功率之比定义为耦 合度c，如下公式：
(2)隔离度 输入端“①”的输入功率P1和隔 离端“④”的输出功率P4之比定 义为隔离度，记作I。
(3)定向度
P3与隔离 端“④”的输出功率P4之比定义为定 向度，记作D。
(4) 输入驻波比
端口“②、 ③、 ④”都接匹 配负载时的输入端口“①”的驻 波比定义为输入驻波比，记作ρ。
• 功率控制的在各个功率下都要求严格，只是在接近最 大功率处更为苛刻，此时PA的功率较大，对线性度的 挑战也不叫苛刻，稍微冒大一点可能会连带处调变参 数，如ACP，Spectrum，EVM等大幅度恶化，像 有的兄弟遇到的指标跳来跳去，有时会跳fail。另外一 方面就是校准之后，小功率会比较准确而大功率会有 相对较大的误差，主要有两方面的原因，其一是功率 校准时通过取点内插法实现，在小功率模式下，PA的 线性度较高，其差值得到的直线（曲线）很接近实际 的特性直线（曲线），而在大功率下，其功率可能会 接近压缩，曲线会有所失真，这样通过差值得到的曲 线，除非取点很多，否则很难精准模拟实际特性曲线， 所以在PA输出加一功率检测反馈回路保证功率的精确 性
• 根据耦合器的耦合机理, 画出如上图 b所示的 原理图。 设端口“①”入射TE10波(u+1=1), 第一个小孔耦合到副波导中的归一化出射波为 • 和, q为小孔耦合系数。假设小孔很小, 到达第 二个小孔的电磁波能量不变, 只是引起相位差 (βd), 第二个小孔处耦合到副波导处的归一化 出射波分别为和在副波导输出端口“③”合成 的归一化出射波为
耦合器基本原理.ppt
耦合比率与熔融拉锥长度的关系
1
0.9
0.8
C
D
0.7
P(1.55 0 Z) 0.6
A
E
P(1.31 0 Z) 0.5
Yc( Z )
0.4
B
0.3
0.2
0.1
0 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000
Z
熔锥型多模光纤耦合器
在多模光纤中，传导模若干个分立的模式，当传导 模（靠近光轴的模式为低阶模，离光轴较远的为高阶模） 进入熔锥区后，纤芯变细，同样导致V值逐渐减少，纤芯 中束缚的模式数减少，较高阶的模进入包层中，形成包 层模。
指耦合器全部输出端口光功率总和相对全部输入光功率 的减少值。
Pin
Coupler
Pout1 Pout2
EL= -10×lg ∑Pout Pin
3、分光比（Coupling Ratio，CR） 指耦合器各部输出端口的光功率相对输出总功率的比值。
Pin
Coupler
Pout1 Pout2
Pouti CR=
X形耦合器(2×2 coupler)
Y形耦合器(1×2 coupler) 星形耦合器(M×N coupler,M、N>2) 树形耦合器(1、2×N coupler, N>2)
2.3 工作带宽
单窗窄带耦合器(Standard Coupler) 单窗宽带耦合器(WFC) 双窗宽带耦合器(WIC)
2.4 传导模式
×100%
∑Pout
4、方向性（Directivity） 指耦合器工作时，输入一侧非注入光的一端的输出光
功率与全部注入光功率的比较值。
Pin Coupler
耦合器设计-基本理论
耦合器分类
根据不同的分类标准，耦合器可以分为多种类型。例如，根据传输信号的类型， 可以分为模拟耦合器和数字耦合器；根据功率分配方式，可以分为一分二、一 分四、一分八等不同类型。
耦合器的作用与重要性
作用
耦合器在通信、雷达、电子战、测量等领域中有着广泛的应用，主要用于功率分 配、信号合成、信号分离等。
该方法精度高，适用于对性能要求较高的耦合 器设计，但计算量大，设计周期较长。
基于经验公式的近似设计
01
经验公式是根据大量实验数据总结得出的近似公式，可以快速 计算出耦合器的性能参数。
02
基于经验公式的近似设计方法简单、快速，适用于对性能要求
不高、设计周期较紧的情况。
但该方法精度较低，可能无法满足高性能耦合器的设计要求。
集成化
将耦合器与其他电子元件集成在同一芯片上，可以提高设备 的可靠性和稳定性，降低成本。
高性能、低成本的设计目标
高性能
追求高效率、低损耗、高线性度等高 性能指标，以提高耦合器的传输质量 和稳定性。
低成本
通过优化设计、选用合适的材料和工 艺，降低耦合器的制造成本，提高性 价比和市场竞争力。
THANKS FOR WATCHING
电磁波的传播速度在真空中等 于光速，在其他介质中的传播 速度取决于介质的折射率。
电磁波的传播方向、电场和磁 场的方向相互垂直，遵循右手 螺旋定则。
耦合器的传输特性
耦合器是一种将信号从一根传 输线耦合到另一根传输线的装 置，其传输特性包括插入损耗
、隔离度、工作带宽等。
插入损耗是指耦合器对信号的 衰减程度，通常以分贝(dB)为
单位表示。
隔离度是指耦合器对非目标传 输线的抑制能力，即防止信号 泄漏的能力。
根据不同的分类标准，耦合器可以分为多种类型。例如，根据传输信号的类型， 可以分为模拟耦合器和数字耦合器；根据功率分配方式，可以分为一分二、一 分四、一分八等不同类型。
耦合器的作用与重要性
作用
耦合器在通信、雷达、电子战、测量等领域中有着广泛的应用，主要用于功率分 配、信号合成、信号分离等。
该方法精度高，适用于对性能要求较高的耦合 器设计，但计算量大，设计周期较长。
基于经验公式的近似设计
01
经验公式是根据大量实验数据总结得出的近似公式，可以快速 计算出耦合器的性能参数。
02
基于经验公式的近似设计方法简单、快速，适用于对性能要求
不高、设计周期较紧的情况。
但该方法精度较低，可能无法满足高性能耦合器的设计要求。
集成化
将耦合器与其他电子元件集成在同一芯片上，可以提高设备 的可靠性和稳定性，降低成本。
高性能、低成本的设计目标
高性能
追求高效率、低损耗、高线性度等高 性能指标，以提高耦合器的传输质量 和稳定性。
低成本
通过优化设计、选用合适的材料和工 艺，降低耦合器的制造成本，提高性 价比和市场竞争力。
THANKS FOR WATCHING
电磁波的传播速度在真空中等 于光速，在其他介质中的传播 速度取决于介质的折射率。
电磁波的传播方向、电场和磁 场的方向相互垂直，遵循右手 螺旋定则。
耦合器的传输特性
耦合器是一种将信号从一根传 输线耦合到另一根传输线的装 置，其传输特性包括插入损耗
、隔离度、工作带宽等。
插入损耗是指耦合器对信号的 衰减程度，通常以分贝(dB)为
单位表示。
隔离度是指耦合器对非目标传 输线的抑制能力，即防止信号 泄漏的能力。
光纤耦合器ppt课件
器件是没有损耗的。但沿反方向（从右到左） 传送的反射光，其偏振态也在45°，当反射光 经过法拉第旋转器再旋转45°后，偏振态达到 90°，变为水平偏振光，则无法通过起偏振器。
精选
19
五、光环行器
• 光环行器——是多端口的隔离器。主要 用于光分插复用器。典型的环行器一般 有三或四个端口，在三端口环行器中， 端口1输入的光信号在端口2输出，端口2 输入的光信号在端口3输出，端口3输入 光信号在端口1输出。
光开关——用于转换光路，实现光交换。 机械光开关：利用电磁铁或步进电机驱动光 纤、棱镜或反射镜等光学元件实现光路切换。 其优点是插入损耗小、 串扰小，适用于各种 光纤，技术成熟。缺点是开关速度慢。 固体光开关：用电光效应、磁光效应或声
光效应实现光路切换。优点是开关速度快。缺 点是插入损耗大、 串扰大，只适用于单模光 纤。
Lt
10lg Pic Poc
• 4） 方向性DIR（隔离度）——是一个指定输入端光功
率Pic和由耦合器反射到其他端的光功率Pr的比值。
DIR10lg Pic Pr
• 5） 一致性U——是不同输入端得到的耦合比的均匀性 或不同输出端耦合比的等同性。
精选
16
四、 光隔离器
• 光隔离器——是一种非互易性器件，只 允许光波往一个方向传输，阻止光波往 其他方向尤其是反方向传输。一般用在 激光器或光放大器后。插入损耗值为1dB, 隔离度的典型值为40--50 dB。
• 接头是实现光纤与光纤间永久性连接， 只要用于工程现场施工。方法：热熔接 或V形槽连接
精选
3
光纤连接器的种类
•单芯连接器 •多芯连接器
精选
4
光纤 粘接剂
套管 插针体
套管结构光纤连接器简图
精选
19
五、光环行器
• 光环行器——是多端口的隔离器。主要 用于光分插复用器。典型的环行器一般 有三或四个端口，在三端口环行器中， 端口1输入的光信号在端口2输出，端口2 输入的光信号在端口3输出，端口3输入 光信号在端口1输出。
光开关——用于转换光路，实现光交换。 机械光开关：利用电磁铁或步进电机驱动光 纤、棱镜或反射镜等光学元件实现光路切换。 其优点是插入损耗小、 串扰小，适用于各种 光纤，技术成熟。缺点是开关速度慢。 固体光开关：用电光效应、磁光效应或声
光效应实现光路切换。优点是开关速度快。缺 点是插入损耗大、 串扰大，只适用于单模光 纤。
Lt
10lg Pic Poc
• 4） 方向性DIR（隔离度）——是一个指定输入端光功
率Pic和由耦合器反射到其他端的光功率Pr的比值。
DIR10lg Pic Pr
• 5） 一致性U——是不同输入端得到的耦合比的均匀性 或不同输出端耦合比的等同性。
精选
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四、 光隔离器
• 光隔离器——是一种非互易性器件，只 允许光波往一个方向传输，阻止光波往 其他方向尤其是反方向传输。一般用在 激光器或光放大器后。插入损耗值为1dB, 隔离度的典型值为40--50 dB。
• 接头是实现光纤与光纤间永久性连接， 只要用于工程现场施工。方法：热熔接 或V形槽连接
精选
3
光纤连接器的种类
•单芯连接器 •多芯连接器
精选
4
光纤 粘接剂
套管 插针体
套管结构光纤连接器简图
《液力耦合器和液》课件
液力耦合器的优缺点
优点
• 传动平稳，起步顺畅； • 承受瞬间负荷的能力强； • 传动效率高。
缺点
• 得以长期存储的最长时限较短； • 传动系统比较复杂，加工工艺繁琐。
液力耦合器的应用
1
工程机械的应用
2
在重型建筑机械上，液力耦合器可以
控制每个发动机的精度，确保每个工
作单元的稳定性。
3
汽车变速器中的应用
液力耦合器和液 PPT 课件
介绍液力耦合器和液的概念、原理、应用及优缺点。
液力耦合器
定义
一种将液体动能传递到另一个设备的装置
分类
可以按容积性质划分为固定容积式和可变容 积式。
原理
通过转速和液压的作用实现马力的传递和变 速。
应用
汽车、工程机械、热电厂泵等领域的传动装 置。
液
定义
一种无固定形状、易流动的物 质。
2 智能应用的出现
随着技术的不断发展，液力耦合器将会与智能控制系统相结合，实现更加智能化地传动 系统。
3 绿色化发展建设
开发高效的液力耦合器技术，减少碳排放，提高资源利用率，推动液力耦合器向更加环 保的方向发展。
知识点总结
液的应用领域
工业领域和生活领域
液力耦合器的分类
固定容积式和可变容积式
液力耦合器的应用
汽车、工程机械、热电厂泵等 领域的传动装置。
参考文献
『搜狐科技』
《浅析液力耦合器技术的 优缺点和应用领域》
『中国汽车报』
《潜力空间大 优点突出 液 力耦合器发展前景可观》
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
『吉林大学学报』
《液力耦合器研究进展与 发展趋势》
特性
具有流动性、压缩性小、分子 间作用力弱等特点。
《定向耦合器》PPT课件
归一化转移参量
[ Ao
]
Ao Co
Bo
Do
a2 R b
j b R
j R (b a1a2 b) a1 b R
17
第六章 定向耦合器
Ae Ao , Be Bo , Ce Co , De Do 奇偶模网络参量关系
Ur1o
(1) 匹配特性：在理想情况下，它的四个端口是完全匹配的，只要1和2
端口能调到匹配，3和4端口一定匹配，即S11=S22=S33=S44=0 ；
(2) 隔离特性：当3和4端口具有隔离特性时，即S34=S43=0，则1和2端口 也具有隔离特性，即S12=S21=0；
(3) 平分特性：当信号由3端口输入时，则同相等分给1和2端口，即S13
Ur3
R
( Ae
Be )
R2ba2 jbR 1 a22R2
Ur3
2
R2b2 1 a22R2
R 10C
10
R2b2 1 a22R2
.....................................(2)
19
第六章 定向耦合器Biblioteka 联立得a1
10C
10
1
路的路程差为p0/2，即相位差为，故两路信号在D点相抵消，使4端口
无输出。 （二)双分支定向耦合器的特性分析 1.前提条件：仅从1口输入电压，设Ui1＝1v，其他各口均接匹配负载
14
第六章 定向耦合器
2.奇偶模等效法分析设计有关参数
U i1
1
1 2
1 2
耦合器基础知识-PPT精品文档
(5)
• 工作带宽是指定向耦合器的上述C、 I、 D、 ρ等参数均满足要求时的工作频率 范围。
B
• 波导双孔定向耦合器是最简单的波导定 向耦合器, 主、副波导通过其公共窄壁上 两个相距d=(2n+1)λg0/4 的小孔实现 耦合其中，λg0是中心频率所对应的波 导波长, n为正整数, 一般取n=0。耦合 孔一般是圆形, 也可以是其它形状。定向 耦合器的结构如下页图
• 同样由A→C的两路信号为同相信号, 故 在端口“③”有耦合输出信号, 即端口 “③”为耦合端。耦合端输出信号的大 小同样取决于各线的特性阻抗。 • 下面给出微带双分支定向耦合器的设计 公式 。 设耦合端“③”的反射波电压为 |U3r|, 则该耦合器的耦合度为
各线的特性阻抗与| |关系式为
• 分支线定向耦合器的带宽受λg/4 的限制, 一般可做到, 若要求频带 更宽, 可采用多节分支耦合器。
• 定向耦合器是一种具有定向传输特性的 四端口元件, 它是由耦合装置联系在一起 的两对传输系统构成的。 • 如图下页图所示。 图中“①、 ②”是一 条传输系统, 称为主线；“③、④”为另 一条传输系统, 称为副线。耦合装置的耦 合方式有许多种, 一般有孔、分支线、耦 合线等, 形成不同的定向耦合器。
• 假设输入电压信号从端口“①”经A点 输入, 则到达D点的信号有两路, 一路是 由分支线直达, 其波行程为λg/4, 另一路 由A→B→C→D, 波行程为3λg/4；故两 条路径到达的波行程差为λg/2, 相应的 相位差为π, 即相位相反。
因此若选择合适的特性阻抗, 使到达的两路信号的振幅相
等, 则端口“④”处的两路信号相互抵消, 从而实现隔离
• 总之，波导双孔定向耦合器是依靠波的 相互干涉而实现主波导的定向输出, 在耦 合口上同相叠加, 在隔离口上反相抵消。 为了增加定向耦合器的耦合度，拓宽工 作频带, 可采用多孔定向耦合器,
《液力耦合器》课件
传动效率
01
指液力耦合器在正常工作时，输出的机械功率与输入的机械功
率的比值。
效率曲线
02
液力耦合器的传动效率会随着工作腔内液体介质的转速和充液
率的改变而变化。
效率损失
03
液力耦合器在工作中，由于各种原因（如摩擦、泄露等）会导
致效率损失。
液力耦合器的转动惯量
1 2
转动惯量
指液力耦合器在工作时，由于其转动部分的质量 和转动半径所产生的惯性。
液力耦合器的流量控制
流量控制是液力耦合器的重要特性之一，通过 调节工作液的循环流量，实现对输出轴转速的 控制。
流量控制主要通过调节工作液入口和出口的压 力差来实现，压力差的变化会改变工作液在泵 轮内的流动状态，从而影响循环流量。
流量控制具有响应速度快、调节范围广等优点 ，广泛应用于需要对输出轴转速进行精确控制 的场合。
较高的机械强度和耐磨性。
叶轮安装在输入轴上，通过工作 液体传递扭矩。
叶轮的形状和尺寸对液力耦合器 的性能和效率有很大影响。
液力耦合器的密封装置
密封装置用于防止工作液体从工作腔室中泄漏，通常采用机械密封或填料密封。 机械密封具有较长的使用寿命和良好的密封性能，但需要定期维护。
填料密封具有较低的成本和维护要求，但使用寿命相对较短。
液力耦合器的转矩传递
转矩传递是液力耦合器的基本功能， 通过工作液在泵轮和涡轮之间的循环 流动，将输入轴的机械能转化为输出 轴的旋转机械能。
液力耦合器的转矩传递能力与工作液 的循环流量和泵轮、涡轮之间的转速 差有关。
转矩传递过程中，工作液在泵轮内加 速，产生离心压力，推动涡轮旋转， 从而实现转矩的传递。
性和液力耦合器内部结构的限制。
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• 总之，波导双孔定向耦合器是依靠波的 相互干涉而实现主波导的定向输出, 在耦 合口上同相叠加, 在隔离口上反相抵消。 为了增加定向耦合器的耦合度，拓宽工 作频带, 可采用多孔定向耦合器,
二 ，双分支定向耦合器
• 双分支定向耦合器由主线、副线和两条分支线 组成, 其中分支线的长度和间距均为中心波长 的1/4, 如图 5 - 15 所示。 设主线入口线“①” 的特性阻抗为, 主线出口线“②”的特性阻抗 为(k为阻抗变换比), 副线隔离端“④”的特性 阻抗为, 副线耦合端“③”的特性阻抗为, 平 行连接线的特性阻抗为Z0p, 两个分支线特性 阻抗分别为和。下面来讨论双分支定向耦合器 的工作原理。
5 耦合器得用途
• 功率控制的在各个功率下都要求严格，只是在接近最大功率处更 为苛刻，此时PA的功率较大，对线性度的挑战也不叫苛刻，稍微 冒大一点可能会连带处调变参数，如ACP，Spectrum，EVM 等大幅度恶化，像有的兄弟遇到的指标跳来跳去，有时会跳fail。 另外一方面就是校准之后，小功率会比较准确而大功率会有相对 较大的误差，主要有两方面的原因，其一是功率校准时通过取点 内插法实现，在小功率模式下，PA的线性度较高，其差值得到的 直线（曲线）很接近实际的特性直线（曲线），而在大功率下， 其功率可能会接近压缩，曲线会有所失真，这样通过差值得到的 曲线，除非取点很多，否则很难精准模拟实际特性曲线，所以在 PA输出加一功率检测反馈回路保证功率的精确性
(5)
• 工作带宽是指定向耦合器的上述C、 I、 D、 ρ等参数均满足要求时的工作频率 范围。
B
• 波导双孔定向耦合器是最简单的波导定 向耦合器, 主、副波导通过其公共窄壁上 两个相距d=(2n+1)λg0/4 的小孔实现 耦合其中，λg0是中心频率所对应的波 导波长, n为正整数, 一般取n=0。耦合 孔一般是圆形, 也可以是其它形状。定向 耦合器的结构如下页图
1耦合度 输入端“①”的输入功率P1 ，与 耦合端的输出功率之比定义为耦 合度c，如下公式：
(2)隔离度 输入端“①”的输入功率P1和隔 离端“④”的输出功率P4之比定 义为隔离度，记作I。
(3)定向度
P3与隔离 端“④”的输出功率P4之比定义为定 向度，记作D。
(4) 输入驻波比
端口“②、 ③、 ④”都接匹 配负载时的输入端口“①”的驻 波比定义为输入驻波比，记作ρ。
• 定向耦合器的原理图
定向耦合器的性能指标
• 定向耦合器是四端口网络,如上图端口 “①”为输入端, 端口“②”为直通输出 端, 端口“③”为耦合输出端, 端口“④” 为隔离端, 并设其散射矩阵为［S］。描 述定向耦合器的性能指标有: 耦合度、隔 离度、 定向度、输入驻波比和工作带宽。 下面分别加以介绍。
耦合器
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目录
1 •2 •3 •4 •5 定向耦合器。 定向耦合器的性能指标。 波导双孔定向耦合器。 双分支定向耦合器 。 耦合器对RF电路的影响。
定向耦合器
• 在微波系统中, 往往需将一路微波功率按 比例分成几路, 这就是功率分配问题。实 现这一功能的元件称为功率分配元器件, 主要包括: 定向耦合器、 功率分配器以 及各种微波分支器件。 这些元器件一般 都是线性多端口互易网络, 因此可用微波 网络理论进行分析。
• 定向耦合器是一种具有定向传输特性的 四端口元件, 它是由耦合装置联系在一起 的两对传输系统构成的。 • 如图下页图所示。 图中“①、 ②”是一 条传输系统, 称为主线；“③、④”为另 一条传输系统, 称为副线。耦合装置的耦 合方式有许多种, 一般有孔、分支线、耦 合线等, 形成不同的定向耦合器。
• 同样由A→C的两路信号为同相信号, 故 在端口“③”有耦合输出信号, 即端口 “③”为耦合端。耦合端输出信号的大 小同样取决于各线的特性阻抗。 • 下面给出微带双分支定向耦合器的设计 公式 。 设耦合端“③”的反射波电压为 |U3r|, 则该耦合器的耦合度为
各线的特性阻抗与| |关系式为
• 分支线定向耦合器的带宽受λg/4 的限制, 一般可做到, 若要求频带 更宽, 可采用多节分支耦合器。
• 根据耦合器的耦合机理, 画出如上图 b所示的 原理图。 设端口“①”入射TE10波(u+1=1), 第一个小孔耦合到副波导中的归一化出射波为 • 和, q为小孔耦合系数。假设小孔很小, 到达第 二个小孔的电磁波能量不变, 只是引起相位差 (βd), 第二个小孔处耦合到副波导处的归一化 出射波分别为和在副波导输出端口“③”合成 的归一化出射波为
• 定向耦合器的原理图
• 如图是定向耦合器的原理图，其中A、B是主馈电缆的 内导体，在接近内导体里放入一个线圈L3，其中C是L3 和内导体之间的分布电容。当有射频信号送入时，A、 B有电流I 流过，其中E是内外导体间的射频电压，由 于分布电容C的存在，那么内导体中就有一电流通过C、 R1流到外导体，这个电流在R1上将产生一个互感电压 EL3，很明显，a-b两端的输出电压E=ER1+EL3，在制造 中我们适当地选择L3和R1并在调试中改变C和互感系数 M，使得在一个方向上输出电压E为最大值（即使得ER1 和EL3在相位上是相加的），而在另一个方向上E输出 极小极小（即使得ER1和EL3在相位上是相减的），这 样我们就实现了定向耦合的作用，输出电压E通过BG1 检波后送至指示系统，这样我们就可以在指示系统上 读出机器发向天线的实际功率。
• 副波导输出端口“④”合成的归一化出 射波为 • 由此可得波导双孔定向耦合器的耦合度 为
小圆孔耦合的耦合系数为
• 式中, a、b分别为矩形波导的宽边和窄 边；r为小孔的半径；β是TE10模的相 移常数。而波导双孔定向耦合器的定向 度为当工作在中心频率时, βd=π/2, 此 时D→∞; 当偏离中心频率时, secβd具 有一定的数值, 此时D不再为无穷大。实 际上双孔耦合器即使在中心频率上, 其定 向性也不是无穷大, 而只能在30dB左右。
• 假设输入电压信号从端口“①”经A点 输入, 则到达D点的信号有两路, 一路是 由分支线直达, 其波行程为λg/4, 另一路 由A→B→C→D, 波行程为3λg/4；故两 条路径到达的波行程差为λg/2, 相应的 相位差为π, 即相位相反。
因此若选择合适的特性阻抗, 使到达的两路信号的振幅相
等, 则端口“④”处的两路信号相互抵消, 从而实现隔离