Pemisahan dan penggabungan kembali sinyal elektromagnetik adalah fungsi pemrosesan sinyal mendasar dalam elektronik. Banyak sirkuit ada di kotak peralatan perancang RF dan microwave untuk memfasilitasi pemisahan dan rekombinasi sinyal yang efektif. Pilihan sirkuit yang tepat tergantung pada aplikasi dan persyaratan; banyak insinyur menjadi bingung karena banyaknya pilihan yang tersedia. Pada kesempatan kali ini ditujukan sebagai referensi untuk membantu memperjelas dunia yang luas dan terkadang membingungkan dari power divider dan coupler.
Power divider dan coupler adalah komponen pasif microwave yang digunakan untuk mendistribusikan atau menggabungkan sinyal gelombang mikro. Power divider dapat digunakan sebagai penggabung daya atau pembagi daya, itu adalah perangkat timbal balik. Sedangkan untuk coupler dapat digunakan untuk menyuntikkan sinyal kedua ke dalam jaringan, atau sebagai sarana untuk sampel sinyal dalam jaringan (juga timbal balik). Namun, fungsi dasar power divider dan coupler adalah sama: mereka membagi sinyal yang masuk. Karena port input dari power divider searah memiliki resistansi yang lebih besar daripada port output, ini adalah pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan perangkat kalibrasi.
Perbedaan Power Divider dan Coupler
Ada 4 point yang menjadikan pembeda antara 2 komponen yaitu:
1. Jumlah Port
Sebuah directional coupler berisi 4 port yang memungkinkan sinyal radio untuk dibagi secara tidak merata. Kekuatan sinyal yang masuk dibagi di setiap port dengan sebagian masuk ke port berikutnya. Dalam keadaan ideal, port keempat benar-benar terisolasi dan tidak ada daya yang mengalir melaluinya.
Di sisi lain, power divider berisi 3 port yang membagi sinyal radio menjadi dua bagian yang sama berisi jumlah daya yang kira-kira sama. Kedua port output menghasilkan sinyal dengan amplitudo yang sama dan fase seimbang.
2. Isolated Port
Power divider tidak berisi satu port terisolasi, sedangkan salah satu port output coupler selalu terisolasi.
3. Heat Loss Property
Coupler unidirectional atau multidirectional tidak memiliki rugi daya karena tidak ada energi yang melewati sistem coupler yang diubah menjadi energi panas yang tidak berguna. Di sisi lain, pembagi daya mungkin mengalami sedikit kehilangan daya ketika energi mengalir melaluinya.
4. Peng-Aplikasian
Sifat-sifat sinyal radio, seperti frekuensi dan dayanya, dapat diukur dengan menggunakan teknik sampling sinyal. power divider adalah perangkat yang ideal untuk tujuan ini karena dapat mengalihkan daya ke beberapa antena radio secara bersamaan. Coupler, bagaimanapun, menangkap sejumlah energi dari saluran transmisi dan biasanya digunakan untuk mentransfer sinyal dari satu sistem radio ke yang lain.
Dalam kebanyakan keadaan, Power divider memberikan amplitudo yang sama dan pemisahan fasa yang sama, seperti yang digambarkan pada Gambar. 1 dan 2. Perhatikan bahwa untuk kedua pembagi daya, sinyal input pada port 1 terbagi rata antara port output 2 dan 3. Dalam Power divider resistif, kedua sinyal output 6 dB lebih rendah dari sinyal input, dan keduanya sefasa. Pada Power divider Wilkinson, sinyal keluaran berada 3 dB di bawah sinyal masukan, dan mereka juga berada dalam fase (yaitu pergeseran fasa 0 derajat antara keluaran). Tambahan 3 dB dari path loss di pembagi resistif disebabkan oleh tegangan ekstra turun di 16,7 Ω. Perbedaan utama antara Power divider resistif dan Power divider Wilkinson adalah bahwa pembagi daya Wilkinson memiliki kerugian 3 dB lebih rendah dan memiliki keuntungan isolasi antara output. Pada port (lihat Gambar. 2) secara praktis, Power divider Wilkinson terbatas dalam rentang frekuensi rendah mereka (aliran) ke beberapa ratus MHz sementara pembagi daya resistif mencapai DC.
Perbedaan utama antara power divider dan coupler adalah bahwa coupler membuat pergeseran fasa antara sinyal output. Perbedaan utama antara arah coupler dan quadrature hybrids (hibrida kuadratur) adalah directional coupler memberikan non-equal power splitting dari sinyal yang masuk (Gbr. 3), sedangkan hibrida kuadratur memiliki pemisahan daya yang sama (3 dB) (Gbr. 4). Seperti pembagi daya Wilkinson, coupler dibatasi pita dan selalu dicirikan oleh operasi frekuensi rendah (aliran) dan frekuensi tinggi. Aplikasi utama directional coupler adalah untuk mengambil sebagian kecil (biasanya antara 0,1% dan 25%) dari sinyal pada saluran transmisi sehingga daya yang masuk dapat dipantau secara aktif tanpa terlalu banyak kehilangan. Karena directional coupler paling sering digunakan dalam aplikasi power sensing, informasi fase ini adalah biasanya tidak ditentukan. Sebaliknya, 90 pentahapan derajat hibrida kuadratur coupler (Gbr. 4) selalu ditentukan karena akurasi fase sangat penting untuk banyak aplikasi seperti modulasi IQ dan demodulasi, konversi pita sisi tunggal, dan konversi penolakan gambar. Di kedua directional coupler dan hibrida quadrature, kinerja terbaik adalah diperoleh ketika sirkuit baik cocok dengan 50. Sudah biasa bagi Marki coupler microwave untuk mendapatkan kerugian kembali nilai pada urutan 25-30 dB, dengan isolasi lebih dari 30 dB. Kinerja ini dicapai melalui presisi transisi koaksial-ke-stripline dan algoritma optimasi kepemilikan.
