Обмеження подільників потужності в застосуваннях об'єднання потужності високої потужності можна пояснити такими ключовими факторами:
1. Обмеження потужності ізоляційного резистора (R)
- Режим дільника потужності:
- При використанні як дільника потужності вхідний сигнал наINрозділяється на два сигнали з однаковою частотою та фазою в точкахAіB.
- Ізоляційний резисторR не відчуває різниці напруг, що призводить до нульового потоку струму та відсутності розсіювання потужності. Потужність визначається виключно потужністю мікросмужкової лінії.
- Режим комбінування:
- При використанні як об'єднувача, два незалежні сигнали (відВИХІД1іВИХІД2) з різними частотами або фазами.
- Різниця напруг виникає міжAіB, що спричиняє протікання струму через RПотужність розсіювалася вRдорівнює½(ВИХІД1 + ВИХІД2)Наприклад, якщо кожен вхідний сигнал має потужність 10 Вт,Rповинен витримувати ≥10 Вт.
- Однак, ізоляційний резистор у стандартних подільниках потужності зазвичай є низькопотужним компонентом з недостатнім тепловіддачею, що робить його схильним до теплового виходу з ладу в умовах високої потужності.
2. Обмеження структурного проектування
- Обмеження мікросмужкової лінії:
- Подільники потужності часто реалізуються з використанням мікросмужкових ліній, які мають обмежену потужність та недостатній тепловий контроль (наприклад, малий фізичний розмір, низька площа теплорозсіювання).
- РезисторRне розрахований на розсіювання високої потужності, що ще більше обмежує надійність у застосуваннях об'єднувачів.
- Фазова/частотна чутливість:
- Будь-яка невідповідність фази або частоти між двома вхідними сигналами (поширена в реальних сценаріях) збільшує розсіювання потужності вR, що посилює термічний стрес.
3. Обмеження ідеальних сценаріїв співчастоти/співфази
- Теоретичний випадок:
- Якщо два входи ідеально збігаються за частотою та фазою (наприклад, синхронізовані підсилювачі, що працюють від одного й того ж сигналу),Rне розсіює потужність, а загальна потужність об'єднується наIN.
- Наприклад, два входи по 50 Вт теоретично можуть об'єднатися у 100 Вт приINякщо мікросмужкові лінії можуть впоратися з повною потужністю.
- Практичні виклики:
- Ідеальне вирівнювання фаз практично неможливо підтримувати в реальних системах.
- Подільникам потужності бракує надійності для об'єднання високої потужності, оскільки навіть незначні невідповідності можуть спричинити...Rпоглинати неочікувані стрибки напруги, що призводять до виходу з ладу.
4. Перевага альтернативних рішень (наприклад, гібридних з'єднувачів 3 дБ)
- Гібридні з'єднувачі 3 дБ:
- Використовуйте порожнинні структури із зовнішніми виводами потужного навантаження, що забезпечує ефективне розсіювання тепла та високу потужність (наприклад, 100 Вт+).
- Забезпечують власну ізоляцію між портами та допускають невідповідність фаз/частот. Невідповідна потужність безпечно перенаправляється на зовнішнє навантаження, запобігаючи пошкодженню внутрішніх компонентів.
- Гнучкість дизайну:
- Конструкції на основі резонаторів забезпечують масштабоване керування температурою та надійну продуктивність у високоенергетичних застосуваннях, на відміну від мікросмужкових подільників потужності.
Висновок
Подільники потужності не підходять для об'єднання сигналів великої потужності через обмежену потужність ізоляційного резистора, неадекватне теплове проектування та чутливість до невідповідностей фаз/частот. Навіть в ідеальних сценаріях синфазності структурні обмеження та обмеження надійності роблять їх непрактичними. Для об'єднання сигналів великої потужності використовуються спеціалізовані пристрої, такі як 3dB гібридні розгалужувачіє кращими, пропонуючи чудові теплові характеристики, стійкість до невідповідностей та сумісність з конструкціями високої потужності на основі резонаторів.
Concept пропонує повний асортимент пасивних мікрохвильових компонентів для військової, аерокосмічної галузі, електронної протидії, супутникового зв'язку, транкінгового зв'язку: дільник потужності, спрямований відгалужувач, фільтр, дуплексер, а також компоненти з низьким PIM до 50 ГГц, з гарною якістю та конкурентними цінами.
Ласкаво просимо на наш веб-сайт:www.concept-mw.comабо зв'яжіться з нами за адресоюsales@concept-mw.com
Час публікації: 29 квітня 2025 р.