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In questa seconda parte dedicata agli accoppiatori direzionali, dopo aver definito nella prima parte i parametri perdita di inserzione, fattore di accoppiamento e perdita di accoppiamento, ci occuperemo dei parametri isolamento e direttività. In particolare la direttività ci dirà quanto con un accoppiatore direzionale riusciremo a misurare Return Loss molto ampi e quindi rapporti di onda stazionaria ROS molto prossimi all’unità.
Iniziamo con l’isolamento. L'isolamento di un accoppiatore direzionale può essere definito come la differenza nei livelli di segnale espressa in dB tra la porta d'ingresso e la porta isolata quando le due porte sono terminate con carichi adattati. L’accoppiatore direzionale a 4 porte e totalmente simmetrico per quanto riguarda la metodologia della misura, ma ruotandolo di 180 gradi potrebbe dare luogo a Isolamenti, in uno e nell’altro caso, differenti. Un accoppiatore direzionale ideale, quando l’uscita P2 è collegata con un carico perfettamente adattato presenterà sull’uscita P4 una potenza nulla. Ma ahime i dispositivi che utilizziamo non sono ideali e l’impedenza d’uscita della porta P2 sarà molto prossima ai 50 Ohm, ma non sarà di 50 Ohm precisi e puramente resistiva. Per questo motivo ci sarà una seppur piccola riflessione all’indietro che si riverserà sulla porta P4.
Tanto più rileveremo un elevato valore di isolamento e tanto più l’impedenza dell’uscita P2 sarà prossima ad un carico puramente resistivo di 50 Ohm e questo vorrà dire che l’accoppiatore direzionale si comporterà in modo sufficientemente neutro rispetto alla linea RF entro la quale è inserito Pertanto ci aspettiamo di rilevare un importante valore in dB per questo parametro Ricordiamoci pure che il segnale sull’uscita P4 è spillato dal segnale che rientra sulla porta P2. Ed esiste un fattore d’accoppiamento C4,2 che si misura iniettando una potenza sulla porta P2 e misurando il corrispondente valore sulla porta P4. Esattamente come abbiamo fatto per il fattore d’accoppiamento C3,1 Se avete qualche dubbio o non tutto vi è chiaro vi suggerisco di riguardare la prima parte sugli accoppiatori direzionali. Visto che abbiamo accennato al fattore d’accoppiamento C4,2 passiamo ad una veloce misura di questo parametro. Ho iniettato un segnale di 30 dBm sulla porta P2 e misurato quanto rilevato sulla porta P4. Facendo il rapporto tra le potenze P4 e P2 e trasformando in dB ho indicato qui a lato il fattore d’accoppiamento C4,2. La misura per come l’ho eseguita, volendo essere veloce nell’esecuzione, avrà un errore di +/ 0,3 dB. Possiamo affermare, pertanto, che i 20 dB di fattore d’accoppiamento nella banda passante ci sono ed anche in questo caso lo HP774D si sta comportando bene nonostante i tanti anni e misure sulle spalle.
Facciamo due importanti considerazioni. La prima è che il segnale presente sulla porta P2 spillato dalla porta P4 sarà ridotto dal fattore d’accoppiamento C4,2. Pertanto essendo già piccolo il segnale presente in ingresso su P2, è il segnale riflesso, all’uscita P4 sarà ancora più piccolo. Questo è un primo motivo per cui ci aspettiamo un fattore d’isolamento piuttosto consistente La seconda cosa da considerare è che il segnale in ingresso a P1 e diretto alla porta P2 attraversa tutto l’accoppiatore direzionale. E’ facilmente intuibile che una piccola porzione di tale segnale venga captato dalla porta P4. Ma anche questa quantità sarà molto contenuta. Da queste due considerazioni possiamo dedurre che, si, il fattore d’isolamento I4,1 dovrà essere di un livello molto alto e ipotizzo che per un dispositivo di qualità intermedia dovrà essere di almeno 50 dB, altrimenti nell’accoppiatore direzionale ci sarà qualcosa che non va.....
Негізгі бет (3) ACCOPPIATORI DIREZIONALI: teoria e misurazione
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