Principio de funcionamiento y análisis de aplicación del acoplador.

El acoplador es un dispositivo pasivo que se utiliza para transmitir señales entre diferentes circuitos o sistemas. Es ampliamente utilizado en campos de radiofrecuencia y microondas. Su función principal es acoplar una cierta proporción de energía desde la línea de transmisión principal a la línea secundaria para lograr la distribución, monitoreo o retroalimentación de la señal.

Cómo funciona el acoplador

Los acopladores suelen consistir en líneas de transmisión o estructuras de guías de ondas, que transfieren parte de la energía de la señal en la línea principal al puerto de acoplamiento mediante el efecto de acoplamiento de campos electromagnéticos. Este proceso de acoplamiento no afectará significativamente la transmisión de señal de la línea principal, asegurando el normal funcionamiento del sistema.

Principales tipos de acopladores.

Acoplador direccional: Tiene cuatro puertos y puede acoplar direccionalmente parte de la señal de entrada a un puerto de salida específico para monitoreo de señal y control de retroalimentación.

Divisor de potencia: Distribuye señales de entrada a múltiples puertos de salida en proporciones iguales, a menudo utilizado en conjuntos de antenas y sistemas multicanal.

Acoplador híbrido: puede dividir la señal de entrada en múltiples señales de salida de igual amplitud pero con diferentes fases. Es ampliamente utilizado en desfasadores y amplificadores balanceados.

Parámetros clave del acoplador.

Factor de acoplamiento: Indica la relación entre la potencia de la señal recibida por el puerto de acoplamiento y la potencia de entrada, generalmente expresada en decibelios (dB).

Aislamiento: Mide el grado de aislamiento de la señal entre puertos no utilizados. Cuanto mayor sea el aislamiento, menor será la interferencia entre puertos.

Pérdida de inserción: se refiere a la pérdida de potencia cuando la señal pasa a través del acoplador. Cuanto menor sea la pérdida de inserción, mayor será la eficiencia de transmisión de la señal.

Relación de onda estacionaria (VSWR): refleja la adaptación de impedancia del puerto del acoplador. Cuanto más cerca esté el VSWR de 1, mejor será el rendimiento de coincidencia.

Áreas de aplicación de acopladores

Monitoreo de señal: En los sistemas de radiofrecuencia, los acopladores se utilizan para extraer parte de la señal para su monitoreo y medición sin afectar la transmisión de la señal principal.

Distribución de energía: en un conjunto de antenas, los acopladores se utilizan para distribuir uniformemente señales a elementos de antena individuales para lograr la formación del haz y el control de dirección.

Control de retroalimentación: en los circuitos amplificadores, los acopladores se utilizan para extraer una parte de la señal de salida y devolverla a la entrada para estabilizar la ganancia y mejorar la linealidad.

Síntesis de señales: en los sistemas de comunicación, los acopladores se pueden utilizar para sintetizar múltiples señales en una sola señal para facilitar la transmisión y el procesamiento.

Últimos avances tecnológicos.

Con el rápido desarrollo de la tecnología de las comunicaciones, los requisitos de rendimiento de los acopladores en términos de alta frecuencia, alta potencia y amplio ancho de banda aumentan constantemente. En los últimos años, han seguido surgiendo productos acopladores basados ​​en nuevos materiales y nuevos procesos, con menor pérdida de inserción, mayor aislamiento y banda de frecuencia operativa más amplia, satisfaciendo las necesidades de las comunicaciones 5G, los sistemas de radar, las comunicaciones por satélite y otros campos.

en conclusión

Como componente clave en los sistemas de RF y microondas, los acopladores desempeñan un papel importante en la transmisión, distribución y monitoreo de señales. Comprender su principio de funcionamiento, tipo, parámetros clave y áreas de aplicación ayudará a seleccionar el acoplador adecuado y optimizar el rendimiento del sistema en proyectos reales.


Hora de publicación: 02-ene-2025