Begrensningene til effektdelere i applikasjoner for høy effektkombinasjon kan tilskrives følgende nøkkelfaktorer:
1. Begrensninger i effekthåndtering for isolasjonsmotstanden (R)
- Power Divider-modus:
- Når den brukes som en effektdeler, er inngangssignalet ved INer delt inn i to kofrekvente, kofasesignaler på punkterAogB.
- IsolasjonsmotstandenRopplever ingen spenningsforskjell, noe som resulterer i null strømflyt og ingen effekttap. Effektkapasiteten bestemmes utelukkende av mikrostriplinjens effekthåndteringskapasitet.
- Kombinasjonsmodus:
- Når den brukes som en kombinator, to uavhengige signaler (fraUT1ogUT2) med forskjellige frekvenser eller faser brukes.
- Det oppstår en spenningsforskjell mellomAogB, noe som forårsaker strømflyt gjennomRKraften forsvant iRer lik½(UT1 + UT2)For eksempel, hvis hver inngang er 10 W,Rmå tåle ≥10 W.
- Isolasjonsmotstanden i standard effektdelere er imidlertid vanligvis en laveffektkomponent med utilstrekkelig varmeavledning, noe som gjør den utsatt for termisk svikt under høyeffektforhold.
2. Strukturelle designbegrensninger
- Begrensninger for mikrostriplinjer:
- Effektdelere implementeres ofte ved hjelp av mikrostriplinjer, som har begrenset effekthåndteringskapasitet og utilstrekkelig termisk styring (f.eks. liten fysisk størrelse, lavt varmespredningsområde).
- MotstandenRer ikke designet for høy effekttap, noe som ytterligere begrenser påliteligheten i kombinerapplikasjoner.
- Fase-/frekvensfølsomhet:
- Enhver fase- eller frekvensavvik mellom de to inngangssignalene (vanlig i virkelige scenarier) øker effekttapet i R, noe som forverrer termisk stress.
3. Begrensninger i ideelle kofrekvens-/kofase-scenarier
- Teoretisk tilfelle:
- Hvis to innganger er perfekt kofrekvens og kofase (f.eks. synkroniserte forsterkere drevet av samme signal),Ravgir ingen effekt, og den totale effekten kombineres vedIN.
- For eksempel kan to 50W innganger teoretisk sett kombineres til 100W ved INom mikrostriplinjene kan håndtere den totale effekten.
- Praktiske utfordringer:
- Perfekt fasejustering er nesten umulig å opprettholde i virkelige systemer.
- Effektdelere mangler robusthet for høyeffektkombinering, da selv små avvik kan forårsakeRå absorbere uventede strømstøt, som kan føre til feil.
4. Overlegenhet ved alternative løsninger (f.eks. 3dB hybridkoblere)
- 3dB hybridkoblere:
- Bruk hulromsstrukturer med eksterne høyeffektslasttermineringer, noe som muliggjør effektiv varmespredning og høy effekthåndteringskapasitet (f.eks. 100 W+).
- Sørg for innebygd isolasjon mellom porter og tolerer fase-/frekvensavvik. Feiltilpasset strøm omdirigeres trygt til den eksterne lasten i stedet for å skade interne komponenter.
- Designfleksibilitet:
- Hulromsbaserte design muliggjør skalerbar termisk styring og robust ytelse i høyeffektsapplikasjoner, i motsetning til mikrostripbaserte effektdelere.
Konklusjon
Effektdelere er uegnet for høyeffektkombinering på grunn av isolasjonsmotstandens begrensede effekthåndteringskapasitet, utilstrekkelige termiske design og følsomhet for fase-/frekvensavvik. Selv i ideelle kofase-scenarier gjør strukturelle og pålitelighetsbegrensninger dem upraktiske. For høyeffektsignalkombinering er dedikerte enheter som 3dB hybridkoblereer foretrukket, da de tilbyr overlegen termisk ytelse, toleranse for avvik og kompatibilitet med hulromsbaserte høyeffektsdesign.
Concept tilbyr et komplett utvalg av passive mikrobølgekomponenter for militær, luftfart, elektroniske mottiltak, satellittkommunikasjon og trunkingkommunikasjonsapplikasjoner: effektdelere, retningskoplere, filtre, duplekser, samt LAV-PIM-komponenter opptil 50 GHz, med god kvalitet og konkurransedyktige priser.
Velkommen til nettsiden vår:www.concept-mw.comeller nå oss påsales@concept-mw.com
Publisert: 29. april 2025