原理類比:

耦合器是從無(wú)線信號(hào)主干通道中提取出一小部分信號(hào)的射頻器件，如圖2所示，與功分器一樣都屬于功率分配器件，不同的是耦合器是不等功率的分配器件。耦合器與功分器搭配使用，主要為了達(dá)到一個(gè)目標(biāo)-使信號(hào)源的發(fā)射功率能夠盡量平均分配到室內(nèi)分布系統(tǒng)的各個(gè)天線口，使每個(gè)天線口的發(fā)射功率基本相同。

理想耦合器的輸入端口功率等于耦合端口功率與輸出端口功率之和，以瓦特(W)為單位，即

如圖3所示。

耦合器的重要指標(biāo)是耦合度和插損。耦合度是耦合端口與輸入端口的功率之比，以dB表示的話，一般是負(fù)值。耦合度的絕對(duì)值越大，相當(dāng)于拿走的東西越少，自然耦合器的損耗就越小。插損是輸出端口與輸入端口的功率之比。耦合度的絕對(duì)值越大，插損的絕對(duì)值越小。

以dB表示的話，有下列關(guān)系:

那么，耦合器的插損(dB)和耦合度(dB)的關(guān)系可以表示為:

實(shí)例:

一個(gè)耦合度為?10dB的耦合器，它的插損就為?0.5dB。取絕對(duì)值，再考慮到介質(zhì)損耗，一般插損會(huì)更大一些，不同廠家不一樣，一般插損可取0.7dB左右。

假若輸入端口功率為15dBm，那么這個(gè)耦合器的耦合端口的功率就是15dBm-10dB=5dBm，輸出端口的功率就是15dBm-0.7dB=14.3dBm。

在此很多人會(huì)問(wèn)這樣一個(gè)問(wèn)題:5dBm+14.3dBm>15dBm，能量不守恒，為什么?原因很簡(jiǎn)單，以dBm為單位的數(shù)量不能相加。

在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

⒈工作特性(以光敏三極管為例)

光電耦合器內(nèi)部共模抑制比很高。因?yàn)榘l(fā)光管和受光器之間的耦合電容很小(2pF以內(nèi))，共模輸入電壓通過(guò)極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。

⒉輸出特性

光電耦合器的輸出特性是指在一定的發(fā)光電流IF下，光敏管所加偏置電壓VCE與輸出電流IC之間的關(guān)系，當(dāng)IF=0時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，此時(shí)的光敏晶體管集電極輸出電流稱為暗電流，一般很小。當(dāng)IF>0時(shí)，在一定的IF作用下，所對(duì)應(yīng)的IC基本上與VCE無(wú)關(guān)。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系，用半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。

⒊光電耦合器可作為線性耦合器使用

在發(fā)光二極管上提供一個(gè)偏置電流，再把信號(hào)電壓通過(guò)電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號(hào)，其輸出電流將隨輸入的信號(hào)電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號(hào)。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)間相差很大。