Wilkinson Power Divider Splitter Combiner

Wilkinson Power Divider Splitter Combiner

- Pārskats un būtiskākie Wilkinson dalītāju sadalītāja combiner - kā tā darbojas, projektēšanas kritērijus un formulas.

Wilkinson dalītājs sadalītāja / Wilkinson combiner ir veids jaudas sadalītājs / jaudas combiner, kas bieži izmanto mikroviļņu pieteikumus. Tas izmanto ceturkšņa viļņu transformatori, kas ir viegli gatavo kā ceturtdaļa viļņu līnijas iespiedshēmu plates, un kā rezultātā tas piedāvā iespēju pierādīt ļoti lētu un vienkāršu sadalītāja / dalītājs / maisītājs, vienlaikus nodrošinot augstu veiktspēju. Savukārt drukātās shēmas plati elektropārvades līniju pieeja ir plaši izmantota Wilkinson dalītājs / sadalītāja combiner, tas ir iespējams izmantot arī citus pārvades līniju (piem., koaksiālo kabeļu) vai salikti shēmas elementiem (indukcijas un kondensatori).

Wilkinson jauda dalītāju vai Wilkinson sadalītājs, kā tas ir arī zināms, uzņemas savu nosaukumu no Ernests Wilkinson, elektronikas inženieris, kas sākotnēji attīstījās to ar 1960s. Wilkinson publicēja savu ideju IRE Trans. par Mikroviļņu teorija un metodes, janvārī 1960 ar nosaukumu: "N-way Power dalītāju".

To var redzēt no nosaukuma papīra, ka ideja par to, kas tagad pazīstama kā Wilkinson jaudas sadalītājs ir vairāku ostas ierīci, lai gan visbiežāk īstenošana redzams praksē šajās dienās ir divvirzienu dalītāju.


Wilkinson jauda dalītāju sadalītāja combiner priekšrocības un trūkumi

Lai noteiktu, vai izmantot Wilkinson jauda dalītājs sadalītājs / Wilkinson combiner, ir nepieciešams izsvērt priekšrocības un trūkumus, izmantojot tos.

Priekšrocības:

-Vienkāršība: Wilkinsona dalītājs / sadalītājs / kombinētājs ir īpaši vienkāršs, un to var viegli realizēt, izmantojot iespiestos komponentus uz iespiedshēmas plates. Ir iespējams izmantot arī vienreizēju induktora un kondensatora elementus, taču tas sarežģī kopējo dizainu.

-Maksājums: Kad Wilkinsona jaudas dalītājs tiek realizēts, izmantojot iespiedshēmas plates elementus, izmaksas ir ļoti zemas - iespējams, vienīgais pieaugums virs izmantotā viena rezistora pieauguma rodas dēļa platības pieauguma dēļ, ko izmanto drukāto elementu rezultātā. Tomēr, lai samazinātu zaudējumus, var būt nepieciešams izmantot zemu zaudējumu PCB substrātu, un tas palielinātu izmaksas.

-Zaudējums: ja tiktu izmantoti perfekti komponenti, Wilkinsona sadalītāja dalītājs neradītu nekādus papildu zaudējumus virs zaudējumiem, kas rodas jaudas sadalījumā starp dažādām ostām. Papildus tam Wilkinsona sadalītājam izmantotie reālie komponenti var zaudēt ļoti maz, it īpaši, ja tiek izmantoti PCB pārvades līnijas kopā ar zemu zaudējumu PCB substrāta materiāliem.

-izolācija: Wilkinsona dalītājs / kombinators nodrošina augstu izolācijas pakāpi starp "izejas" portiem.

Trūkumi:
-Frekvences reakcija: Tā kā Wilkinsona sadalītājs ir balstīts uz ceturtdaļvilnas pārraides līniju izmantošanu, tā joslas platums ir ierobežots, lai gan ir pieejami daži Wilkinsona sadalītāji, kas piedāvā samērā plašu joslas platumu.


2 veids Wilkinson jauda dalītājs pamati
Kaut Wilkinson jauda dalītāju koncepciju var izmantot N-way sistēmu, tas ir vieglākais, lai redzētu, kā tā darbojas kā divvirzienu sistēmu, un vēlāk paplašināt to, lai redzētu, kā Wilkinson jaudas sadalītājs, var izmantot kā n-way ierīci.
Wilkinson jauda dalītājs / Wilkinson combiner izmanto quarter viļņu transformatoru sadalīt ieejas signālu, lai radītu divas izejas signālus, kuri ir sinhroni ar otru.

Divvirzienu Wilkinson power sadalītāja / dalītājs un Wilkinson combiner

Pretestība starp diviem izejas ostās ļauj divas izejas ar atbilstošiem vienlaikus nodrošinot izolāciju. Pretestība nav izkliedētu enerģiju, un kā rezultātā Wilkinson jauda dalītājs teorētiski var būt lossless. Praksē ir daži zaudējumi, taču tie parasti ir zema.

Vērtības ietvaros divvirzienu Wilkinson dalītāju / maisītājs var aprēķināt:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

kur:
R = vērtību slodzes pretestību savienots starp diviem porti
Zo = raksturīgā pretestība no vispārējās sistēmas

Zmatch = pretestība ceturkšņa viļņu transformatoru kājām jaudas dalītāju combiner.

Lai redzētu, kā Wilkinson dalītāju strādā, uzskata signālu ienāk kreiso roku ostā, ostas 1 iepriekš diagrammā. Signāls sasniedz fizisko sadalīt un iet gan panākumiem, ostu divi un trīs no Wilkinson dalītāju. , Kas ir divas kājas sadalītāja / dalītājs ir identiski, signāli, kas parādās pie izejas būs tāds pats fāzi. Tas nozīmē, ka porti 2 un 3 būs tajā pašā potenciāla un nekādi plūdīs rezistors.

Tā kā jauda tiek sadalīta, ir nepieciešams, lai nodrošinātu to, ka pretestības ietvaros Wilkinson dalītāju saglabāšanu. Lai sasniegtu šo mērķi, divas izejas porti ir katra parādās kā pretestība 2 x Zo - divas izejas porti 2 Zo paralēli sniegs vispārēju pretestība Zo. Pretestība transformācija ir panākt, novietojot ceturtdaļu vilnis pārvades līnija starp zvaigžņu punktam un izejas - elektropārvades līnijas kuram ir pretestība 1.414 x Zo. Tādā veidā, pretestība sistēmā tiek saglabāta.

Wilkinson dalītājs ir ideāls veids, sadalītājs / dalītāju daudziem RF lietojumprogrammām. Tas nodrošina zems zudumu un uztur augsta līmeņa izolāciju starp izejas ostās. Vēl viena priekšrocība ir tā, ka bieži vien var būt ļoti lēti, ja to izmanto mikroviļņu frekvences, jo elektropārvades līnijas elementi var izdrukāt uz plates. Tas nozīmē, ka vienīgais komponents nepieciešams Wilkinson dalītājs ir rezistors.

Atstāj ziņu 

Message saraksts