3 dB定向耦合器及其在調頻廣播中的應用
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2 3 dB定向耦合器在調頻廣播中的應用
調頻發射就是將音頻信號和高頻載波調制為調頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號發生變化，再對所產生的已調制信號進行激勵、放大和一系列的阻抗匹配，最后通過調頻天線將功率信號發送出去。我國的調頻發射機頻率范圍為88～108MHz，校園廣播頻率范圍為76～87MHz，西方國家校園廣播頻率范圍為70～90 MHz。
3 dB定向耦合器具有方向性的功率分配器，它能從主傳輸線系統的正向波中按一定比例分出一部分功率，實現功率的分支、分配或合成，并且有結構簡單，性能穩定，體積小巧等優良特點，在全固態調頻廣播發射機中已被廣泛應用。主要用在功率分配、功率合成、衰減、雙激勵自動切換等用途。
圖4是一款國產全固態10 kW調頻廣播發射機原理方框圖。本文引用地址：http://www.104case.com/article/176770.htm
3 dB定向耦合器在該款調頻發射機中主要用在正交二分配器和正交合成器中。
激勵器輸出的射頻功率送入前級放大器，射頻功率經過前級放大器放大后送入3 dB定向耦合器(正交二分配器)的輸入端，假設相位為0°，3 dB定向耦合器將輸入端的射頻功率分成大小相等、相位相差90°的兩路信號到耦合端和直通端，隔離端接假負載。耦合端接上面的同相四分配器，相位為0°。直通端接下面的同相四分配器，相位為90°。相位為0°的信號經過PA1～PA4功率放大器放大后，再經過同相四合成器合成后送入末級大功率3 dB定向耦合器(正交合成器)的“4”端，相位為90°的信號經過PA5～PA8功率放大器放大后，再經過同相四合成器合成后送入末級大功率3 dB定向耦合器(正交合成器)的“2”端．末級大功率3 dB定向耦合器“3”端接假負載，“1”端輸出．相位為90°。再經過濾波器濾波、定向耦合器(取樣禍合器)耦合輸出最后由天線將已調波信號發射出去。
3 dB定向耦合器還可以用在調頻發射機的雙激勵器自動切換上，如圖5所示。
主激勵器和備激勵器的射頻輸出同時接到3 dB定向耦合器的“2”端和“4”端，“3”端接假負載，“1”端接到調頻發射機的功率放大通道上。調頻發射機開啟工作時，主備激勵器同時工作，當主備激勵器功率初起時，主備激勵器的取樣就送到控制盒，主或備激勵器的取樣到了保護點，控制盒就發出指令去封鎖備用激勵器，只有主激勵器工作。當正在工作的主激勵器出現故障無射頻輸出時，主激勵器取樣消失，于是控制盒發出指令解除處于封鎖狀態的備用激勵器的封鎖，同時封鎖出現故障的主激勵器，這樣就實現了雙激勵器自動切換。
3 結語
隨著國家電信網、廣電網、互聯網三網融合的飛速發展，射頻領域層出不窮的新技術、新器件不斷涌現。3 dB定向耦合器應用隨著三網融合技術的發展而不斷創新。筆者設想射頻微帶線和帶狀線技術與固態元器件的集成，將成為未來射頻集成電路的雛態，到時將會有體積小、重量輕、頻帶寬、低功耗、性能穩定、價格低的射頻集成電路應用于各領域。3 dB定向耦合器技術也將在其中起到重要的作用。
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