Analyse av direksjonelle koblere

Abstract

I denne oppgaven har det blitt gjort en studie av direksjonelle koblere. Formålet med oppgaven har ikke vært å bygge kretser etter spesielle spesifikasjoner eller til komersielle formål, men å lære mer om teoretisk analyse av RF-kretser, riktig bruk av simuleringsverktøy, samt forsåelse og bruk av måleinstrumenter. Oppgaven ble foreslått av Steffen Kirknes (Norbit).Direksjonelle koblere er komponenter som brukes i nær sagt alle typer RF-systemer, for alle mulige frekvenser. I denne oppgaven ble det valgt å se på egenskapene til koblerene i frekvensområdet 1-100MHz. Grunnen til dette var at det på disse frekvensene er reltivt enkelt å bygge og å måle på kretsene, samtidig som komponentene er billige og lett tilgjengelige.Det ble i hovedsak fokusert på to forskjellige topologier. Den første kalles Micromatch kobler og er en av de enkleste formene for direksjonell kobler, bestående kun av en resistans og to kondensatorer. Det ble først gjort en teoretisk analyse av kretsen, og det ble utført simuleringer. Simuleringene ble brukt for å få bedre forståelse for kretsens virkemåte og for å få et sammenligningsgrunnlag for målingene gjort på kretsen som ble bygd. Da det ble gjort målinger på kretsen dukket det opp noen problemer. Pga. komponentverdiene som ble valgt i den teoretiske analysen, og på grunn av målemetoden som ble brukt, viste det seg at det var vanskelig å få gode målinger. Det ble derfor bygget en revisjon 2 av kretsen. Testing av den nye kretsen viste at målingene stemte rimelig bra med teorien og med simuleringene.Den andre topologien var en Tandem Match kobler. I denne topologien brukes det transformatorer for å få kobling mellom portene, og er dermed svært forskjellig fra Micromatch-kobleren. Det ble først gjort en teoretisk analyse av kretsen, før den ble bygget i to forskjellige versjoner, en 3dB kobler og en 20dB kobler. Målinger gjort på det ferdige kretsene viste at de stemte bra med det teoretiske grunnlaget og antagelsene som ble gjort i designprosessen. Det ble konkludert med at den teoretiske analysen av kretsene stemte bra med målingene, selv om det dukket opp noen måletekniske problemer underveis. Forsøkene som ble utført ble var vellykket og oppgavens formål ble ansett som oppnådd.Veiledere for oppgaven har vært Steffen Kirkenes (Norbit) og Morten Olavsbråten (NTNU).