Ograničenja razdjelnika snage u primjenama kombiniranja velike snage mogu se pripisati sljedećim ključnim čimbenicima:
1. Ograničenja rukovanja snagom izolacijskog otpornika (R)
- Način rada razdjelnika snage:
- Kada se koristi kao razdjelnik snage, ulazni signal naINse dijeli na dva signala iste frekvencije i iste faze u točkamaAiB.
- Izolacijski otpornikRNema razlike u naponu, što rezultira nultim protokom struje i bez rasipanja snage. Kapacitet snage određen je isključivo mogućnošću rukovanja snagom mikrotrakaste linije.
- Način kombiniranja:
- Kada se koristi kao kombinator, dva neovisna signala (izIZLAZ1iIZLAZ2) s različitim frekvencijama ili fazama.
- Razlika napona nastaje izmeđuAiB, uzrokujući protok struje krozRSnaga se raspršila uRjednako je½ (IZLAZ1 + IZLAZ2)Na primjer, ako je svaki ulaz 10 W,Rmora izdržati ≥10 W.
- Međutim, izolacijski otpornik u standardnim razdjelnicima snage obično je komponenta male snage s nedovoljnim odvođenjem topline, što ga čini sklonim toplinskom kvaru u uvjetima velike snage.
2. Ograničenja strukturnog dizajna
- Ograničenja mikrostripnih linija:
- Razdjelnici snage često se implementiraju korištenjem mikrostripnih vodova, koji imaju ograničen kapacitet rukovanja snagom i nedovoljno upravljanje toplinom (npr. male fizičke veličine, mala površina za odvođenje topline).
- OtpornikRnije dizajniran za veliku disipaciju snage, što dodatno ograničava pouzdanost u primjenama kombinatora.
- Osjetljivost faze/frekvencije:
- Bilo kakva neusklađenost faze ili frekvencije između dva ulazna signala (uobičajena u stvarnim scenarijima) povećava disipaciju snage uR, što pogoršava toplinski stres.
3. Ograničenja u idealnim scenarijima ko-frekvencije/ko-faze
- Teorijski slučaj:
- Ako su dva ulaza savršeno usklađena po frekvenciji i fazi (npr. sinkronizirana pojačala pokretana istim signalom),Rne rasipa snagu, a ukupna snaga se kombinira naIN.
- Na primjer, dva ulaza od 50 W teoretski bi se mogla kombinirati u 100 W priINako mikrotrakaste linije mogu podnijeti ukupnu snagu.
- Praktični izazovi:
- Savršeno fazno poravnanje gotovo je nemoguće održati u stvarnim sustavima.
- Razdjelnicima snage nedostaje robusnosti za kombiniranje velike snage, jer čak i manje neusklađenosti mogu uzrokovatiRapsorbirati neočekivane prenapone napona, što dovodi do kvara.
4. Superiornost alternativnih rješenja (npr. 3dB hibridni spojnici)
- 3dB hibridni spojnici:
- Koristite šupljinske strukture s vanjskim priključcima za opterećenje velike snage, što omogućuje učinkovito odvođenje topline i visoku snagu (npr. 100 W+).
- Osiguravaju inherentnu izolaciju između priključaka i toleriraju neusklađenosti faze/frekvencije. Neusklađena snaga se sigurno preusmjerava na vanjsko opterećenje umjesto da ošteti unutarnje komponente.
- Fleksibilnost dizajna:
- Dizajni temeljeni na šupljinama omogućuju skalabilno upravljanje toplinom i robusne performanse u primjenama velike snage, za razliku od razdjelnika snage temeljenih na mikrostripnim elementima.
Zaključak
Razdjelnici snage nisu prikladni za kombiniranje signala velike snage zbog ograničenog kapaciteta izolacijskog otpornika, neadekvatnog toplinskog dizajna i osjetljivosti na neusklađenosti faza/frekvencija. Čak i u idealnim scenarijima kofaze, strukturna i pouzdana ograničenja čine ih nepraktičnima. Za kombiniranje signala velike snage, posebni uređaji poput3dB hibridni spojnicisu poželjniji, nudeći vrhunske toplinske performanse, toleranciju na neusklađenosti i kompatibilnost s dizajnom velike snage temeljenim na šupljinama.
Concept nudi kompletan asortiman pasivnih mikrovalnih komponenti za vojsku, zrakoplovstvo, elektroničke protumjere, satelitsku komunikaciju i trunking komunikacijske primjene: razdjelnik snage, usmjereni spojnik, filter, duplekser, kao i LOW PIM komponente do 50 GHz, uz dobru kvalitetu i konkurentne cijene.
Dobrodošli na našu web stranicu:www.concept-mw.comili nas kontaktirajte nasales@concept-mw.com
Vrijeme objave: 29. travnja 2025.