雷達系統 - 雙工器
在雙向通訊中，如果我們應該使用同一根天線進行訊號的傳送和接收，那麼我們需要雙工器。雙工器是一種微波開關，它在訊號傳輸時將天線連線到發射機部分。因此，雷達在傳輸期間無法接收訊號。
同樣，它在訊號接收時將天線連線到接收機部分。雷達在接收期間無法傳送訊號。這樣，雙工器隔離了發射機和接收機部分。
雙工器的型別
在本節中，我們將學習不同型別的雙工器。我們可以將雙工器分為以下三種類型。
- 支路型雙工器
- 平衡雙工器
- 環行器作為雙工器
在接下來的章節中，我們將詳細討論雙工器的型別。
支路型雙工器
支路型雙工器由兩個開關組成——收發開關 (TR) 和反收發開關 (ATR)。下圖顯示了支路型雙工器的框圖：
如圖所示，兩個開關 TR 和 ATR 與傳輸線的距離為 λ/4，並且兩個開關彼此相隔 λ/4 的距離。支路型雙工器的工作原理如下所述。
在傳輸期間，TR 和 ATR 對傳輸線來說都像開路一樣。因此，天線將透過傳輸線連線到發射機。
在接收期間，ATR 將在傳輸線上看起來像短路。因此，天線將透過傳輸線連線到接收機。
支路型雙工器僅適用於低成本雷達，因為它具有較低的功率處理能力。
平衡雙工器
我們知道，雙孔定向耦合器是一個四埠波導結，由一個主波導和一個副波導組成。有兩個小孔，它們將是這兩個波導共有的。
平衡雙工器由兩個 TR 管組成。用於傳輸目的的平衡雙工器配置如下圖所示。
發射機產生的訊號必須到達天線，以便天線在傳輸時間內傳輸該訊號。上圖中顯示的帶箭頭實線表示訊號如何從發射機到達天線。
上圖中顯示的帶箭頭的虛線表示從雙 TR 管洩漏的訊號；這隻會到達匹配負載。因此，沒有訊號到達接收機。
用於接收目的的平衡雙工器配置如下圖所示。
我們知道天線在接收時間接收訊號。天線接收到的訊號必須到達接收機。上圖中顯示的帶箭頭實線表示訊號如何從天線到達接收機。在這種情況下，雙 TR 管將訊號從波導的第一部分傳遞到波導的下一部分。
與支路型雙工器相比，平衡雙工器具有更高的功率處理能力和更高的頻寬。
環行器作為雙工器
我們知道環行器的功能是，如果我們將輸入應用於一個埠，那麼它將在順時針方向相鄰的埠產生輸出。環行器的其餘埠沒有輸出。
因此，考慮一個四埠環行器，並將發射機、天線、接收機和匹配負載分別連線到埠 1、埠 2、埠 3 和埠 4。現在，讓我們瞭解四埠環行器如何用作雙工器。
發射機產生的訊號必須到達天線，以便天線在傳輸時間內傳輸該訊號。當發射機在埠 1 產生訊號時，將實現此目的。
天線接收到的訊號必須在接收時間到達接收機。當位於埠 2 的天線接收外部訊號時，將實現此目的。
下圖顯示了作為雙工器的環行器的框圖：
上圖由一個四埠環行器組成——發射機、天線和匹配負載分別連線到環行器的埠 1、埠 2 和埠 4，如本節開頭所述。
接收機沒有直接連線到埠 3。相反，對應於無源 TR 限幅器的模組放置在環行器的埠 3 和接收機之間。TR 管和二極體限幅器是對應於無源 TR 限幅器的模組。
實際上，環行器本身充當雙工器。它不需要任何額外的模組。但是，它不會對接收機提供任何保護。因此，使用對應於無源 TR 限幅器的模組是為了保護接收機。