Proč nelze děliče výkonu použít jako slučovače s vysokým výkonem

Omezení děličů výkonu ve vysoce výkonných kombinačních aplikacích lze připsat následujícím klíčovým faktorům:

‌1. Omezení výkonu izolačního rezistoru (R)‌

• ‌Režim děliče výkonu:
• Při použití jako dělič výkonu je vstupní signál naINje rozdělen na dva signály se stejnou frekvencí a stejnou fází v bodechAaB‌.
• Izolační odporRNedochází k žádnému rozdílu napětí, což má za následek nulový tok proudu a žádné ztráty výkonu. Výkonová kapacita je určena výhradně výkonovou kapacitou mikropáskového vedení.
• ‌Kombinační režim:
• Při použití jako slučovače, dva nezávislé signály (zVÝSTUP1aVÝSTUP2‌) s různými frekvencemi nebo fázemi.
• Vzniká rozdíl napětí mezi ‌AaB‌, což způsobuje tok proudu skrz ‌REnergie se rozptýlila v ‌Rrovná se½(VÝSTUP1 + VÝSTUP2)Například, pokud je každý vstup 10 W, ‌Rmusí odolat ≥10 W.
• Izolační odpor ve standardních děličích výkonu je však obvykle nízkopříkonová součástka s nedostatečným odvodem tepla, což ji činí náchylnou k tepelnému selhání za podmínek vysokého výkonu.

‌2. Omezení konstrukčního návrhu‌

• ‌Omezení mikropáskových linek:
• Děliče výkonu se často implementují s použitím mikropáskových vedení, která mají omezenou výkonovou kapacitu a nedostatečný tepelný management (např. malé fyzické rozměry, nízká plocha pro odvod tepla).
• RezistorRnení navržen pro vysoký rozptyl výkonu, což dále omezuje spolehlivost v aplikacích slučovačů.
• ‌Citlivost fáze/frekvence:
• Jakýkoli fázový nebo frekvenční nesoulad mezi dvěma vstupními signály (běžný v reálných scénářích) zvyšuje ztrátový výkon vR‌, což zhoršuje tepelné namáhání.

‌3. Omezení ideálních scénářů stejné frekvence/stejné fáze‌

• ‌Teoretický případ:
• Pokud jsou dva vstupy dokonale na stejné frekvenci a ve stejné fázi (např. synchronizované zesilovače řízené stejným signálem),Rnerozptyluje žádný výkon a celkový výkon se sčítá naIN‌.
• Například dva 50W vstupy by se teoreticky mohly sloučit do 100W při...INpokud mikropáskové linky zvládnou celkový výkon.
• ‌Praktické výzvy:
• Dokonalé fázové sladění je v reálných systémech téměř nemožné udržet.
• Děliče výkonu postrádají robustnost pro kombinování vysokého výkonu, protože i drobné nesoulady mohou způsobit...Rabsorbovat neočekávané přepětí, které by mohlo vést k poruše.

‌4. Nadřazenost alternativních řešení (např. hybridní vazební členy s útlumem 3 dB)‌

• ‌3dB hybridní vazební členy:
• Využijte dutinové struktury s externími zakončeními pro vysokou zátěž, což umožní efektivní odvod tepla a vysoký výkon (např. 100 W+).
• Zajišťují inherentní izolaci mezi porty a tolerují fázové/frekvenční nesoulady. Neshodný výkon je bezpečně odveden do externí zátěže, než aby poškozoval vnitřní součástky.
• ‌Flexibilita designu:
• Konstrukce založené na dutinách umožňují škálovatelné tepelné řízení a robustní výkon ve vysoce výkonných aplikacích, na rozdíl od děličů výkonu založených na mikropáskových prvcích.

‌Závěr‌

Děliče výkonu nejsou vhodné pro slučování signálů s vysokým výkonem kvůli omezené kapacitě izolačního rezistoru, nedostatečnému tepelnému provedení a citlivosti na fázové/frekvenční nesoulady. I v ideálních scénářích shody fází je strukturální a spolehlivostní omezení činí nepraktickými. Pro slučování signálů s vysokým výkonem se používají specializovaná zařízení, jako například ‌3dB hybridní vazební členyjsou preferovány, protože nabízejí vynikající tepelný výkon, toleranci vůči nesouladům a kompatibilitu s vysoce výkonnými konstrukcemi s dutinovým jádrem.

Concept nabízí kompletní sortiment pasivních mikrovlnných komponentů pro armádu, letectví, elektronická protiopatření, satelitní komunikaci a trunkingové komunikační aplikace: dělič výkonu, směrový vazební člen, filtr, duplexer a také komponenty s nízkým PIM do 50 GHz, s dobrou kvalitou a konkurenceschopnými cenami.

Vítejte na našem webu:www.concept-mw.comnebo nás kontaktujte nasales@concept-mw.com