Obmedzenia deličov výkonu vo vysokovýkonných kombinovaných aplikáciách možno pripísať nasledujúcim kľúčovým faktorom:
1. Obmedzenia výkonu izolačného rezistora (R)
- Režim deliča výkonu:
- Pri použití ako delič výkonu je vstupný signál naINsa rozdelí na dva signály s rovnakou frekvenciou a rovnakou fázou v bodochAaB.
- Izolačný odporRNedochádza k žiadnemu rozdielu napätia, čo má za následok nulový tok prúdu a žiadne straty výkonu. Výkonová kapacita je určená výlučne výkonovou kapacitou mikropáskového vedenia.
- Kombinačný režim:
- Pri použití ako zlučovača, dva nezávislé signály (z VÝCHOD1aVÝCHOD2) s rôznymi frekvenciami alebo fázami.
- Vzniká rozdiel napätia medziAaBčo spôsobuje tok prúdu cez REnergia sa rozptýlila v Rrovná sa½ (VÝSTUP1 + VÝSTUP2)Napríklad, ak je každý vstup 10 W, Rmusí odolávať ≥10 W.
- Izolačný odpor v štandardných deličoch výkonu je však zvyčajne nízkopríkonový komponent s nedostatočným odvodom tepla, čo ho robí náchylným na tepelné zlyhanie pri vysokých výkonových podmienkach.
2. Obmedzenia konštrukčného návrhu
- Obmedzenia mikropáskových liniek:
- Deliče výkonu sa často implementujú pomocou mikropáskových vedení, ktoré majú obmedzenú kapacitu spracovania výkonu a nedostatočný tepelný manažment (napr. malé fyzické rozmery, nízka plocha na odvod tepla).
- RezistorRnie je navrhnutý na vysoký rozptyl výkonu, čo ďalej obmedzuje spoľahlivosť v aplikáciách zlučovačov.
- Citlivosť fázy/frekvencie:
- Akýkoľvek fázový alebo frekvenčný nesúlad medzi dvoma vstupnými signálmi (bežný v reálnych scenároch) zvyšuje rozptyl výkonu vR, čo zhoršuje tepelné namáhanie.
3. Obmedzenia v ideálnych scenároch kofrekvenčnej/kofázovej kofázy
- Teoretický prípad:
- Ak sú dva vstupy dokonale zhodné s frekvenciou a fázou (napr. synchronizované zosilňovače riadené rovnakým signálom),Rnerozptyľuje žiadny výkon a celkový výkon sa spája naIN.
- Napríklad dva 50W vstupy by sa teoreticky mohli spojiť do 100W pri...INak mikropáskové vedenia zvládnu celkový výkon.
- Praktické výzvy:
- Dokonalé fázové zarovnanie je v reálnych systémoch takmer nemožné udržať.
- Deličom výkonu chýba robustnosť pri kombinovaní vysokého výkonu, pretože aj malé nesúlady môžu spôsobiť...Rabsorbovať neočakávané prepätia, ktoré vedú k poruche.
4. Nadradenosť alternatívnych riešení (napr. 3dB hybridné spojky)
- 3dB hybridné spojky:
- Využívajte dutinové štruktúry s externými zakončeniami pre vysokovýkonné zaťaženie, ktoré umožňujú efektívny odvod tepla a vysoký výkon (napr. 100 W+).
- Zabezpečujú inherentnú izoláciu medzi portami a tolerujú fázové/frekvenčné nesúlady. Nesúladný výkon je bezpečne odvedený do externej záťaže, namiesto poškodenia vnútorných komponentov.
- Flexibilita dizajnu:
- Konštrukcie založené na dutinách umožňujú škálovateľné tepelné riadenie a robustný výkon vo vysokovýkonných aplikáciách, na rozdiel od mikropáskových deličov výkonu.
Záver
Deliče výkonu nie sú vhodné na zlučovanie signálov s vysokým výkonom kvôli obmedzenej kapacite izolačného rezistora, nedostatočnému tepelnému dizajnu a citlivosti na fázovo-frekvenčné nesúlady. Aj v ideálnych scenároch s kofázou ich štrukturálne a spoľahlivostné obmedzenia robia nepraktickými. Na zlučovanie signálov s vysokým výkonom sa používajú špecializované zariadenia, ako napríklad 3dB hybridné spojkysú uprednostňované, pretože ponúkajú vynikajúci tepelný výkon, toleranciu voči nesúladom a kompatibilitu s vysokovýkonnými konštrukciami založenými na dutinách.
Spoločnosť Concept ponúka kompletný sortiment pasívnych mikrovlnných komponentov pre armádu, letectvo, elektronické protiopatrenia, satelitnú komunikáciu a trunkingovú komunikáciu: delič výkonu, smerový väzobný člen, filter, duplexor, ako aj komponenty s nízkym PIM do 50 GHz, s dobrou kvalitou a konkurencieschopnými cenami.
Vitajte na našom webe:www.concept-mw.comalebo nás kontaktujte nasales@concept-mw.com
Čas uverejnenia: 29. apríla 2025