کوپلر مخابراتی

کوپلر مخابراتی (Coupler) چیست؟

کوپلر مخابراتی یک قطعه پسیو (غیرفعال) در سیستم‌های مخابراتی و RF است که برای تقسیم یا ترکیب سیگنال‌ها با کمترین تلفات ممکن استفاده می‌شود. برخلاف اسپلیتر که سیگنال را به صورت مساوی تقسیم می‌کند، کوپلرها معمولاً سیگنال اصلی را با نسبت‌های مشخص به خروجی‌ها هدایت می‌کنند (مثلاً ۹۰٪ به یک پورت و ۱۰٪ به پورت دیگر).

ویژگی‌ها و مشخصات فنی کوپلرهای مخابراتی

1. انواع کوپلرها بر اساس عملکرد:

– کوپلر جهت‌دار (Directional Coupler):

– سیگنال را فقط در یک جهت کوپل می‌کند و از برگشت سیگنال جلوگیری می‌کند.

– کاربرد: اندازه‌گیری توان سیگنال، سیستم‌های تطبیق امپدانس.

– کوپلر دوطرفه (Bi-Directional Coupler):

– امکان کوپلینگ در هر دو جهت را دارد.

– کاربرد: مونیتورینگ سیگنال در شبکه‌های دوطرفه مانند موبایل.

– کوپلر ترکیبی (Hybrid Coupler):

– سیگنال را با اختلاف فاز ۹۰° یا ۱۸۰° تقسیم می‌کند.

– کاربرد: سیستم‌های آنتن‌های آرایه فازی، رادار.

2. پارامترهای کلیدی:

– فرکانس کاری (Frequency Range):

– مثلاً 800MHz-2500MHz برای کاربردهای موبایل (2G/3G/4G/5G).

– نسبت کوپلینگ (Coupling Factor):

– مقدار سیگنالی که به پورت کوپل شده منتقل می‌شود (مثلاً **3dB, 6dB, 10dB, 20dB).

– تلفات عبوری (Insertion Loss):

– میزان افت سیگنال در مسیر اصلی (معمولاً کمتر از 0.5dB در کوپلرهای خوب).

– ایزولاسیون (Isolation):

– جلوگیری از نشت سیگنال بین پورت‌ها (هرچه بیشتر، بهتر).

– توان تحمل (Power Handling):

– حداکثر توان قابل تحمل (مثلاً 10W تا 100W).

3. جنس و ساختار:

– بدنه: معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم(سبک و مقاوم) یا مس (هدایت بالا).

– کانکتورها:N-Type, SMA, BNC (بسته به کاربرد).

– مدار داخلی: از خطوط میکرواستریپ (Microstrip) یا کوپلرهای موجبری ساخته می‌شود.

کاربردهای کوپلر مخابراتی

1. سیستم‌های مخابرات موبایل (DAS, رپیترها):

– برای نمونه‌برداری از سیگنال و مانیتورینگ کیفیت آن.

2. شبکه‌های رادیویی و ماهواره‌ای:

– ترکیب یا تفکیک سیگنال‌های فرستنده/گیرنده.

3. تست و اندازه‌گیری تجهیزات RF:

– اتصال به اسپکترروم آنالایزر برای آنالیز سیگنال.

4. سیستم‌های رادار و نظامی:

– جهت تقسیم سیگنال با کمترین نویز.

5. تلفن همراه و اینترنت پرسرعت:

– در تقویت کننده‌های آنتن برای بهبود پوشش.

جمع‌بندی

– کوپلر مخابراتی برای نمونه‌برداری از سیگنال، ترکیب یا تقسیم غیرمساوی استفاده می‌شود.

– در فرکانس‌های موبایل، رادار و ماهواره کاربرد دارد.

– جنس آن معمولاً از آلومینیوم یا مس با کانکتورهای N-Type/SMA است.

– در انتخاب کوپلر باید به فرکانس کاری، نسبت کوپلینگ و تلفات عبوری توجه کرد.