스플리터는 입력 전력을 여러 출력으로 나눕니다. 방향성 커플러는 주 선로에서 정해진 비율을 추출하고 전파 방향을 구분합니다. 분배에 따른 감소, 추가 손실, 포트 격리와 방향성은 서로 다른 값입니다. 안테나 커플러가 임피던스 튜너를 뜻할 때도 있지만, 여기서는 RF 신호 결합기를 다룹니다.
1. 균등 분배와 일부 추출
이상적으로 정합된 N분배기의 각 동일 출력은 입력 전력의 1/N을 받습니다. 감소량은 10 log10N dB로, 2분배는 3.01 dB, 4분배는 6.02 dB, 8분배는 9.03 dB입니다. 실제 부품의 추가 손실은 별도로 반영합니다.
이상적인 20 dB 커플러는 전력의 1%를 추출합니다. 주 선로에 남는 99%는 약 0.044 dB의 감소이며 실제 도체 손실 등이 더해집니다. 20 dB라는 결합도는 주 선로의 통과 손실이 아닙니다.
데이터시트의 삽입 손실이 이상적인 분배를 포함하는지 확인하십시오. 같은 3 dB를 다시 더하면 예산을 잘못 계산합니다.
2. 격리와 방향성
스플리터의 출력 간 격리는 지정된 다른 포트 종단 조건에서 한 출력이 다른 출력에 전달하는 정도입니다. Wilkinson 구조는 설계 대역에서 좋은 격리를 가질 수 있으며 모든 스플리터의 상한이 10–20 dB인 것은 아닙니다.
방향성 커플러의 directivity는 원하는 방향과 반대 방향에 대한 구별 능력입니다. 동일한 포트 규약에서 양의 dB 값인 결합도 C와 격리 I를 쓰면 D = I − C입니다. C = 20 dB, I = 50 dB라면 D = 30 dB입니다.
순방향·역방향 신호를 따로 측정하는 구성도 있습니다. 포트 번호, 내부 종단과 실제 연결을 확인하고 이름만으로 판단하지 않습니다.
3. 대역과 연결
두 계열 모두 다양한 기술과 대역으로 만들어집니다. 스플리터가 모두 6 GHz에서 끝나거나 커플러가 모두 40 GHz까지 동작하지 않습니다. 전체 사용 대역의 보증값을 비교합니다.
50 Ω과 75 Ω 경로에 적절한 부품을 사용합니다. 기계적 어댑터가 전기적 정합까지 해결하지는 않습니다. 사용하지 않는 포트는 회로가 요구하는 적절한 부하로 마무리합니다.
여러 수신기로 배분할 때
각 수신기의 수준을 분배, 추가 손실과 케이블 손실로 계산합니다. 예를 들어 추가 손실 0.8 dB의 가상 4분배기는 각 경로에서 약 6.82 dB 감소합니다.
액티브 안테나나 LNB에는 DC와 명령 통과도 필요합니다. 서로 다른 편파나 대역을 요구하는 위성 수신기들을 단순 스플리터로 연결하면 제어 충돌이 생길 수 있어 지원되는 분배 구성이 필요합니다.
전력 측정용 커플러
커플러는 전체 주 선로 전력을 센서에 넣지 않고 샘플을 전달합니다. 결합도, 센서 측정 범위와 포화, 주 선로 전력과 방향성을 함께 고릅니다.
작은 반사를 측정할 때 유한한 방향성에 따른 누설은 큰 상대 오차를 만들 수 있습니다. 검출기에 숫자가 나온다는 사실만으로 정확한 반사계수를 얻었다고 볼 수 없습니다.
역방향 사용은 조건을 확인
상반적인 분배기는 적절한 조건에서 합성기로 사용할 수 있습니다. 위상, 진폭, 주파수와 내부 소모 전력이 결과를 결정합니다. 분배 시 입력 정격을 독립 송신기들의 임의 합성 정격으로 그대로 적용하지 않습니다.
방향성 커플러와 Wilkinson 분배기의 구조를 참고하고, 수신 분배·측정·합성 중 필요한 기능에 맞춰 모델과 조건을 정하십시오.
