カタログカプラは、異なる回路またはシステム間で信号を伝送するために使用される受動デバイスです。無線周波数およびマイクロ波分野で広く使用されています。主な機能は、主伝送線路から二次伝送線路へ一定量の電力を結合し、信号の分配、監視、またはフィードバックを実現することです。
カプラーの仕組み
カプラは通常、伝送線路または導波管構造で構成され、電磁場の結合効果を利用して主線路の信号エネルギーの一部を結合ポートに伝送します。この結合プロセスは主線路の信号伝送に大きな影響を与えず、システムの正常な動作を保証します。
主なカプラの種類
方向性結合器: 4 つのポートがあり、信号監視およびフィードバック制御のために入力信号の一部を特定の出力ポートに方向性結合できます。
電力分配器: 入力信号を複数の出力ポートに均等に分配します。アンテナ アレイやマルチチャネル システムでよく使用されます。
ハイブリッドカプラ：入力信号を、振幅は等しいが位相が異なる複数の出力信号に分割できます。移相器やバランスアンプなどで広く使用されています。
カプラの主なパラメータ
結合係数: 結合ポートで受信される信号電力と入力電力の比率を示します。通常はデシベル (dB) で表されます。
アイソレーション：未使用ポート間の信号分離度を測定します。アイソレーションが高いほど、ポート間の干渉は小さくなります。
挿入損失：信号がカプラを通過する際の電力損失を指します。挿入損失が低いほど、信号伝送効率は高くなります。
定在波比（VSWR）：カプラポートのインピーダンス整合を反映します。VSWRが1に近いほど、整合性能は良好です。
カプラの応用分野
信号監視: 無線周波数システムでは、カプラを使用して、主信号の送信に影響を与えずに監視および測定のために信号の一部を抽出します。
電力分配: アンテナ アレイでは、カプラを使用して信号を個々のアンテナ要素に均等に分配し、ビームフォーミングと方向制御を実現します。
フィードバック制御: 増幅回路では、カプラを使用して出力信号の一部を抽出し、それを入力にフィードバックしてゲインを安定させ、直線性を向上させます。
信号合成: 通信システムでは、カプラを使用して複数の信号を 1 つの信号に合成し、簡単に送信および処理することができます。
最新の技術進歩
通信技術の急速な発展に伴い、高周波、高出力、広帯域といったカプラの性能要件は絶えず高まっています。近年、新材料・新プロセスに基づくカプラ製品が次々と登場し、挿入損失の低減、高アイソレーション、動作周波数帯域の拡大を実現し、5G通信、レーダーシステム、衛星通信などの分野のニーズに応えています。
結論は
RFおよびマイクロ波システムの主要コンポーネントであるカプラは、信号の伝送、分配、監視において重要な役割を果たします。その動作原理、種類、主要なパラメータ、そして適用分野を理解することで、適切なカプラを選択し、実際のプロジェクトにおけるシステム性能を最適化することができます。
投稿日時: 2025年1月2日
