Le coupleur est un dispositif passif utilisé pour transmettre des signaux entre différents circuits ou systèmes. Il est largement utilisé dans les domaines des radiofréquences et des micro-ondes. Sa fonction principale est de coupler une certaine proportion de puissance de la ligne de transmission principale à la ligne secondaire pour réaliser la distribution, la surveillance ou la rétroaction du signal.
Comment fonctionne le coupleur
Les coupleurs sont généralement constitués de lignes de transmission ou de structures de guides d'ondes qui transfèrent une partie de l'énergie du signal de la ligne principale au port de couplage grâce à l'effet de couplage des champs électromagnétiques. Ce processus de couplage n'affectera pas de manière significative la transmission du signal de la ligne principale, garantissant ainsi le fonctionnement normal du système.
Principaux types de coupleurs
Coupleur directionnel : il dispose de quatre ports et peut coupler directionnellement une partie du signal d'entrée à un port de sortie spécifique pour la surveillance du signal et le contrôle du feedback.
Diviseur de puissance : distribue les signaux d'entrée à plusieurs ports de sortie dans des proportions égales, souvent utilisés dans les réseaux d'antennes et les systèmes multicanaux.
Coupleur hybride : il peut diviser le signal d'entrée en plusieurs signaux de sortie d'amplitude égale mais de phases différentes. Il est largement utilisé dans les déphaseurs et les amplificateurs symétriques.
Paramètres clés du coupleur
Facteur de couplage : indique le rapport entre la puissance du signal reçu par le port de couplage et la puissance d'entrée, généralement exprimé en décibels (dB).
Isolation : mesure le degré d'isolation du signal entre les ports inutilisés. Plus l'isolation est élevée, plus les interférences entre les ports sont faibles.
Perte d'insertion : fait référence à la perte de puissance lorsque le signal traverse le coupleur. Plus la perte d'insertion est faible, plus l'efficacité de la transmission du signal est élevée.
Rapport d'onde stationnaire (VSWR) : reflète l'adaptation d'impédance du port du coupleur. Plus le VSWR est proche de 1, meilleures sont les performances de correspondance.
Domaines d'application des coupleurs
Surveillance du signal : dans les systèmes radiofréquence, des coupleurs sont utilisés pour extraire une partie du signal à des fins de surveillance et de mesure sans affecter la transmission du signal principal.
Distribution de puissance : dans un réseau d'antennes, des coupleurs sont utilisés pour distribuer uniformément les signaux aux éléments d'antenne individuels afin d'obtenir la formation de faisceau et le contrôle de direction.
Contrôle de rétroaction : dans les circuits amplificateurs, des coupleurs sont utilisés pour extraire une partie du signal de sortie et la renvoyer à l'entrée pour stabiliser le gain et améliorer la linéarité.
Synthèse du signal : dans les systèmes de communication, les coupleurs peuvent être utilisés pour synthétiser plusieurs signaux en un seul signal pour faciliter la transmission et le traitement.
Dernières avancées technologiques
Avec le développement rapide des technologies de communication, les exigences de performances des coupleurs en termes de haute fréquence, de puissance élevée et de large bande passante augmentent constamment. Ces dernières années, des produits de coupleurs basés sur de nouveaux matériaux et de nouveaux processus ont continué à émerger, avec une perte d'insertion plus faible, une isolation plus élevée et une bande de fréquences de fonctionnement plus large, répondant aux besoins des communications 5G, des systèmes radar, des communications par satellite et d'autres domaines.
en conclusion
En tant que composant clé des systèmes RF et micro-ondes, les coupleurs jouent un rôle important dans la transmission, la distribution et la surveillance des signaux. Comprendre son principe de fonctionnement, son type, ses paramètres clés et ses domaines d'application aidera à sélectionner le coupleur approprié et à optimiser les performances du système dans les projets réels.
Heure de publication : 02 janvier 2025
