yksinkertaistetussa mallissa kuvataan yhdellä kytkinsilmukalla varustettujen koaksiaalisten suuntakytkimien perusteet. Periaate on periaatteessa sama useimmissa muissa suuntakytkimissä.
koaksiaaliset suuntakytkimet käyttävät sitä tosiasiaa, että Sähkökentän (e-kentän) suunta sisä-ja ulkojohtimen välillä on yhtä suuri eteen-ja taaksepäin suuntautuvalle aallolle. Magneettikentässä (H-kenttä), jonka suunta on koaksiaaliviivan sisemmän johtimen ympärillä, on kuitenkin vastakkainen Pyörimissuunta eteen-ja taaksepäin suuntautuvalle aallolle. Annamme esimerkin tästä suunnatulla silmukkakytkimellä, joka vastaa kuviota. 1.
Kuva. 1
vahvistimesta kuormalle virtaava radiotaajuusteho (rf) aiheuttaa säteittäisen Sähkökentän sisemmästä johtimesta ulkojohtimeen (maahan) ja pyöreän magneettikentän sisä-ja ulkojohtimen välille.
pieni osa sähkökentästä pariutuu kapasitiivisesti sisäjohtimesta kytkentäsilmukan kytkentälevyyn. Tämä johtaa RF-jännite tämän levyn vastaan maahan ja RF-virta, joka virtaa yli sähköisesti johtava metallinen välilevyt yhtä läpi kaksi 50 ohmin vastukset maahan. Tämä jännite, joka syntyy, koska kapasitiivinen kytkentä eteenpäin Aalto on yhtä suuri molemmissa porteissa ja positiivinen. Seuraavassa kutsumme tätä jännite + Vcap.
kuten jo mainittiin, eteenpäin suuntautuva Aalto synnyttää myös pyöreän magneettikentän, joka on pystysuora ja myötäpäivään suuntautunut etenemissuuntaan nähden. Tämä magneettikenttä sijaitsee sisemmän johtimen ympärillä ja on sidottu ulkojohtimeen. Pieni osa tästä magneettikentästä tunkeutuu kytkentäsilmukkaan. Kytkentäsilmukka, joka koostuu kytkentälevystä, kahdesta metallisesta välikappaleesta, kahdesta vastuksesta ja vastusten välisestä maasta, rakentaa suljetun piirin. Kytkentäsilmukan läpi kulkeva niin sanottu magneettivuo indusoi tämän suljetun silmukan virran Lind. Tämä virta tuottaa positiivisen jännitteen + Vind portissa 1, virtaa vastuksen läpi portissa 1. Ohitettuaan tämän vastuksen indusoitu Virta Iind virtaa maata pitkin vastukseen portilla 2. Tämän virran suunta vastuksen kautta satamassa 2 on päinvastainen kuin vastuksen kautta kulkeva virta satamassa 1. Tämä johtaa negatiiviseen jännite-Vind porttiin 2, ennen kuin virta virtaa takaisin kytkentälevylle.
jos voidaan saada sopivalla geometrialla, että Vcap ja Vind ovat yhtä suuret amplitudiltaan ja vaiheeltaan, tämä johtaa kaksinkertaiseen jännitteeseen porttiin 1, lisäämällä V cap ja V ind, kun taas vcap ja –Vind porttiin 2 johtaa nollajännitteeseen. Tässä tapauksessa eteenpäin Aalto parit osa kuljetetaan valtaa satamaan 1, kun taas mitään siitä parit satamaan 2.
käänteisaallolle, jonka E-kentän suunta on sama, mutta h-kentän vastakkainen suunta on päinvastoin. Tässä kapasitiivinen ja induktiivinen kytkentä lisää porttiin 2, Kun ne sammuttavat toisensa porttiin 1.
portilla 1 mitataan vain suhteellinen osa eteenpäin suuntautuvasta aallosta ja portilla 2 vain suhteellinen osa käänteisaallosta. Siten suuntakytkimellä voidaan erikseen mitata eteen-ja taaksepäin suuntautuvaa aaltoa.
käytännössä ei koskaan löydetä juuri kuvattuja ihanteellisia olosuhteita. Jos vcap ja Vind eivät ole täsmälleen samanarvoisia, eteenpäin suuntautuva Aalto parittaa pienen osan eteenpäin suuntautuvasta voimasta myös porttiin 2. Samoin Käänteinen Aalto pari pieni osa porttiin 1.
jos esimerkiksi etuaalto parittaa tuhannesosan siirretystä tehosta porttiin 1, suuntakytkimen kytkentäkerroin on -30 db. Tarkastellaan edelleen esimerkki, jossa yksi toimenpiteet -65 dB port 2 (sijaan ihannetapauksessa – infinity dB), koska pieni ero kapasitiivinen ja induktiivinen kytkentä (vaikka ihanteellinen matching päälinjan ilman Käänteinen Aalto). Tällöin on ero kytkentä portti 1 ja portti 2 on 35 dB. Tätä tekijää kutsutaan suunnatun Kytkimen suuntaavuudeksi, joka on tässä esimerkissä 35 dB.
suuntaavuus on mitta siitä, kuinka hyvin suuntakytkimen kapasitiivinen ja induktiivinen kytkentä vastaavat toisiaan amplitudin ja vaiheen suhteen. Suosittelemme suuntaavuutta vähintään 30 dB, parempi 35-40 dB. Kun meidän selityksiä kahden jännitteen Vcap ja Vind edellä, voit kuvitella, että ei vain geometria Kytkimen silmukka, mutta myös laatu ja tasa-arvo kaksi 50 ohmin vastukset on vahva vaikutus suuntaavuuden Kytkimen.
yhteenvetona voidaan todeta, että olemme osoittaneet, miten suuntakytkin toimii ja erityisesti, miten täydellinen suuntakytkin pystyy mittaamaan eteen-ja käänteisaallon erikseen. Lisäksi määrittelimme suuntakytkimen suuntaavuuden ja sen yhteyden ei-symmetriseen geometriaan.