Per verificare un accoppiatore direzionale, misura separatamente accoppiamento, perdita di passaggio, isolamento, direttività e riflessione. Identifica prima porte e terminazioni: la numerazione dipende dal prodotto. Le verifiche devono coprire tutta la banda utile.
1. Porte e condizioni
Qui 1 indica ingresso, 2 passaggio, 3 accoppiata e 4 lato isolato. È una convenzione illustrativa. In un componente a tre porte con terminazione interna, il punto corrispondente alla quarta può essere inaccessibile.
Definisci frequenza, impedenza, livello e potenza consentita. 2–4 GHz e +10 dBm non sono condizioni universali. Verifica i limiti del passaggio e dell’uscita accoppiata.
2. Calibrazione e carichi
Calibra il VNA ai piani previsti. Le porte non misurate richiedono carichi appropriati. Riflessione dei carichi, adattatori e cavi influenzano soprattutto la direttività.
Con un VNA a due porte, mantieni riferimenti e ripetibilità durante gli spostamenti. Per isolamento elevato considera dinamica, rumore e accoppiamento diretto del banco.
3. Calcoli coerenti
| Grandezza | Valore positivo in dB |
|---|---|
| Passaggio IL | −20 log10|S21|. |
| Accoppiamento C | −20 log10|S31|. |
| Isolamento I | −20 log10|S41|. |
| Direttività D | I − C. |
Con potenze corrette agli stessi riferimenti, differenze in dBm danno rapporti in dB. Ingresso +10 dBm, passaggio +9,6 dBm, accoppiata −10 dBm e isolata −40 dBm producono IL = 0,4 dB, C = 20 dB, I = 50 dB e D = 30 dB.
È un esempio, non la prescrizione di IL ≤ 0,5 dB o D ≥ 30 dB per ogni modello.
4. Limiti del banco
Quando il segnale isolato raggiunge il rumore del ricevitore, il numero visualizzato non è più un valore esatto dimostrato del componente. Riporta il limite misurabile o l’incertezza appropriata.
Invertendo l’eccitazione cambiano i ruoli accoppiato e isolato nella struttura. Una terminazione interna può limitare l’accesso. Segui il metodo del modello invece di presupporre quattro porte esterne.
Potenza distribuita e dissipata
Un accoppiamento ideale di 20 dB preleva l’1% della potenza. Il 99% rimanente comporta circa 0,044 dB di riduzione del passaggio anche senza dissipazione.
La perdita reale può contenere altri meccanismi. Non attribuire al calore tutta la potenza assente dal passaggio. Verifica se la scheda specifica perdita totale o aggiuntiva.
Riflessione e potenza operativa
Misura la riflessione delle porte nelle condizioni di carico previste e in tutta la banda. Un accoppiamento corretto a una frequenza non caratterizza il dispositivo completo.
Per la potenza considera media, picco, temperatura e terminazioni interne. Una scansione VNA a piccolo segnale non prova riscaldamento e tenuta agli impulsi.
Rapporto riproducibile
Per un accoppiatore PCB, substrato, dimensioni, piano di massa e connettori modificano i risultati. Conserva schema delle porte, calibrazione, carichi, cavi, livelli e limiti del banco.
La direttività finita limita in particolare la misura di piccole potenze riflesse. I principi degli accoppiatori direzionali spiegano le convenzioni; i limiti di accettazione provengono da modello e applicazione.
