去耦合器的作用

一、        耦合器簡介

管道陰極保護中因為多半是埋地管線，現在的管道防腐層絕緣效果出色，負面效應就是耦合的雜散電流增多，一旦管道穿過高壓線路，或電氣化鐵路、電廠等干擾源，其容易干擾大，雜散電流多，甚至有些高電壓大電流會損壞陰極保護中的恒電位儀。以至于整個陰保工程無法投運，管道失去了保護，給管線壽命帶來影響。

固態去耦合器是一款具有“阻直通交”功能的交流干擾防護產品，具有很高的穩態交流干擾電流、故障電流、雷電沖擊導通能力和極低的直流漏流水平。該產品可以安裝在管道與高壓輸電線路、電氣化鐵路的并行交叉位置，也可以安裝在站場、閥室集中接地位置，為金屬管道提供交流干擾以及故障電流和雷擊浪涌防護，同時避免陰極保護電流的流失。

作為直流隔離和交流導通裝置，在一定的電壓范圍內阻止直流電流的導通，比如-2~+2V或-3~+1V，同時為交流電流提供低阻抗通道。當固態去耦合器兩個端子之間的電壓超過直流導通閾值時，呈現直流低阻抗導通模式；當兩個端子之間的電壓降低到直流導通閾值以下時，重新對直流電流呈現高阻抗，切斷直流電流。

在遇到故障電流或雷擊電流沖擊時，內部模塊能瞬間導通，將干擾電流通過接地泄放入大地，從而起到了對管道設施和人員保護的作用。只要雷擊電流沖擊不是在極短的時間內連續發生，理論上來說固態去耦合器的使用壽命時無限的。

去耦合器采用先進的固態技術。非金屬殼體。能安全有效的控制管道上交流故障電流或雷電流對埋地管道的影響，延長管道的使用壽命。同時，又能防止雜散電流在管道上匯集后對人體的危害以及對通信線路的干擾。

二、耦合器性能參數

三、耦合器分類

1、定向耦合器

定向耦合器是一種具有定向傳輸特性的四端口元件，它是由耦合裝置聯系 在一起的兩對傳輸系統構成的。首先介紹定向耦合器的性能指標，然后介紹波導雙孔定向耦合器、雙分支定向耦合器和平行耦合微帶定向耦合器。

1)定向耦合器的性能指標

定向耦合器是四端口網絡，端口"①"為輸入端，端口"②"為直通輸出端，端口"③"為耦合輸出端，端口"④"為隔離端，并設其散射矩陣為[S]。描述定向耦合器的性能指標有: 耦合度、隔離度、 定向度、輸入駐波比和工作帶寬。下面分別加以介紹。

2)隔離度

輸入端"①"的輸入功率P1和隔離端"④"的輸出功率P4之比定義為隔離度，記作I。

⑶定向度

耦合端"③"的輸出功率P3與隔離端"④"的輸出功率P4之比定義為定向度，記作D。

⑷輸入駐波比

端口"②、 ③、 ④"都接匹配負載時的輸入端口"①"的駐波比定義為輸入駐波比，記作ρ。

⑸工作帶寬

工作帶寬是指定向耦合器的上述C、 I、 D、 ρ等參數均滿足要求時的工作頻率范圍。

2、波導種類

波導雙孔定向耦合器是最簡單的波導定向耦合器，主、副波導通過其公共窄壁上兩個相距d=(2n+1)λg0/4的小孔實現耦合其中，λg0是中心頻率所對應的波導波長，n為正整數，一般取n=0。耦合孔一般是圓形，也可以是其它形狀。當工作在中心頻率時，βd=π/2，此時D→∞; 當偏離中心頻率時，secβd具有一定的數值，此時D不再為無窮大。實際上雙孔耦合器即使在中心頻率上，其定向性也不是無窮大，而只能在30dB左右。

總之，波導雙孔定向耦合器是依靠波的相互干涉而實現主波導的定向輸出，在耦合口上同相疊加，在隔離口上反相抵消。為了增加定向耦合器的耦合度，拓寬工作頻帶，可采用多孔定向耦合器，

3、雙分種類

雙分支定向耦合器由主線、副線和兩條分支線組成，其中分支線的長度和間距均為中心波長的1/4。設主線入口線"①"的特性阻抗為，主線出口線"②"的特性阻抗為(k為阻抗變換比)，副線隔離端"④"的特性阻抗為，副線耦合端"③"的特性阻抗為，平行連接線的特性阻抗為Z0p，兩個分支線特性阻抗分別為和。

4、平行種類

平行耦合微帶定向耦合器是一種反向定向耦合器，其耦合輸出端與主輸入端在同一側面，如右圖所示，端口in為輸入口,端口out為直通口，端口ocup為耦合口，端口"④"為隔離口。

5、帶纖耦合器

名稱: 8芯耦合器

型號:JX-103

1)帶狀光纖對接準確可靠:JX-103 8芯耦合器采用帶芯夾具定位固定帶纖，使用精密 陶瓷V槽對接帶狀光

纖，在同一個V槽內依次將被連接的兩根光纖對接耦合，能保證光纖對接準確可靠;

2)低對接損耗:JX-1038芯耦合器對接損耗小，單根光纖平均損耗不大于 0.5dB;

3)體積小、重量輕、攜帶方便。

6、全光纖耦合器光纖耦合器

光纖耦合器可分標準耦合器(雙分支，單位1×2，亦即將光訊號分成兩個功率)、星狀/樹狀耦合器、以及波長多工器(WDM，若波長屬高密度分出，即波長間距窄，則屬于DWDM)，制作方式則有燒結(Fuse)、微光學式(Micro Optics)、光波導式(Wave Guide)三種，而以燒結式方法生產占多數(約有90%)。燒結方式的制作法，是將兩條光纖并在一起燒融拉伸，使核芯聚合一起，以達光耦合作用，而其中最重要的生產設備是融燒機，也是其中的重要步驟，雖然重要步驟部份可由機器代工，但燒結之后，仍須人工作檢測封裝，因此人工成本約占10~15%左右，再者采用人工檢測封裝須保品質的一致性，這也是量產時所必須克服的，但技術困難度不若DWDM module及光主動元件高，

四、耦合器應用范圍

-管道電位梯度墊(接地墊)的去耦合。

-對設備進行過交流故障、雷電和開關暫態過程的過電壓保護(如:絕緣接頭、絕緣法蘭)。

-為了安全，用于不同的金屬間的去耦合，這些金屬在某些情況下會有交流耦合。

-在陰極保護系統中，電氣設備的交流接地和直流隔離。

-消減交流感應電壓。

-油氣管道交直流排流

-絕緣法蘭接頭間的AC連接