Begrænsningerne ved effektdelere i applikationer med høj effektkombination kan tilskrives følgende nøglefaktorer:
1. Begrænsninger i effekthåndteringen af isolationsmodstanden (R)
- Power Divider-tilstand:
- Når den bruges som effektdeler, er indgangssignalet ved INer opdelt i to kofrekvente, kofasesignaler på punkterAogB.
- IsolationsmodstandenRoplever ingen spændingsforskel, hvilket resulterer i nul strømflow og ingen effekttab. Effektkapaciteten bestemmes udelukkende af mikrostripledningens effekthåndteringsevne.
- Kombineringstilstand:
- Når den bruges som en combiner, to uafhængige signaler (fraUD1ogUD2) med forskellige frekvenser eller faser anvendes.
- Der opstår en spændingsforskel mellemAogBhvilket forårsager strømgennemstrømning gennemRStrømmen forsvandt iRer lig med½(UD1 + UD2)For eksempel, hvis hvert input er 10 W,Rskal kunne modstå ≥10W.
- Isolationsmodstanden i standard effektdelere er imidlertid typisk en laveffektkomponent med utilstrækkelig varmeafledning, hvilket gør den tilbøjelig til termisk fejl under høje effektforhold.
2. Strukturelle designbegrænsninger
- Begrænsninger for mikrostriplinjer:
- Effektdelere implementeres ofte ved hjælp af mikrostriplinjer, som har begrænset effekthåndteringskapacitet og utilstrækkelig termisk styring (f.eks. lille fysisk størrelse, lavt varmeafledningsområde).
- ModstandenRer ikke designet til høj effekttab, hvilket yderligere begrænser pålideligheden i kombinerapplikationer.
- Fase-/frekvensfølsomhed:
- Enhver fase- eller frekvensuoverensstemmelse mellem de to indgangssignaler (almindeligt i virkelige scenarier) øger effekttabet i R, hvilket forværrer termisk stress.
3. Begrænsninger i ideelle co-frekvens/co-fase scenarier
- Teoretisk tilfælde:
- Hvis to indgange er perfekt kofrekvens- og kofasebaserede (f.eks. synkroniserede forstærkere drevet af det samme signal),Rafgiver ingen effekt, og den samlede effekt kombineres vedIN.
- For eksempel kunne to 50W-indgange teoretisk set kombineres til 100W ved INom mikrostripledningerne kan håndtere den samlede effekt.
- Praktiske udfordringer:
- Perfekt fasejustering er næsten umulig at opretholde i virkelige systemer.
- Effektdelere mangler robusthed til kombination af høj effekt, da selv mindre uoverensstemmelser kan forårsage ...Rat absorbere uventede strømstød, hvilket kan føre til fejl.
4. Overlegenhed af alternative løsninger (f.eks. 3dB hybridkoblere)
- 3dB hybridkoblere:
- Udnyt hulrumsstrukturer med eksterne højeffektsbelastningstermineringer, hvilket muliggør effektiv varmeafledning og høj effekthåndteringskapacitet (f.eks. 100 W+).
- Sørg for indbygget isolation mellem porte og tolerer fase-/frekvensafvigelser. Uoverensstemmende strøm omdirigeres sikkert til den eksterne belastning i stedet for at beskadige interne komponenter.
- Designfleksibilitet:
- Hulrumsbaserede designs muliggør skalerbar termisk styring og robust ydeevne i højeffektapplikationer, i modsætning til mikrostripbaserede effektdelere.
Konklusion
Effektdelere er uegnede til kombination af høj effekt på grund af isolationsmodstandens begrænsede effekthåndteringskapacitet, utilstrækkelige termiske design og følsomhed over for fase/frekvens-uoverensstemmelser. Selv i ideelle kofase-scenarier gør strukturelle og pålidelighedsmæssige begrænsninger dem upraktiske. Til kombination af høj effektsignaler er dedikerede enheder som 3dB hybridkoblereforetrækkes, da de tilbyder overlegen termisk ydeevne, tolerance over for uoverensstemmelser og kompatibilitet med hulrumsbaserede højeffektsdesigns.
Concept tilbyder et komplet udvalg af passive mikrobølgekomponenter til militær, luftfart, elektroniske modforanstaltninger, satellitkommunikation og trunkingkommunikationsapplikationer: effektdelere, retningskoblere, filtre, duplexere samt LAV-PIM-komponenter op til 50 GHz, med god kvalitet og konkurrencedygtige priser.
Velkommen til vores hjemmeside:www.concept-mw.comeller kontakt os påsales@concept-mw.com
Opslagstidspunkt: 29. april 2025