Tehonjakajien rajoitukset suurtehoyhdistelysovelluksissa voidaan katsoa johtuvan seuraavista keskeisistä tekijöistä:
1. Eristysvastuksen (R) tehonkestorajoitukset
- Virranjakajatila:
- Tehonjakajana käytettäessä tulosignaali kohdassaINon jaettu kahdeksi samantaajuiseksi ja samanvaiheiseksi signaaliksi pisteissäAjaB.
- EristysvastusRei koe jännite-eroa, joten virtaa ei kulje eikä tehohäviötä synny. Tehokapasiteetti määräytyy yksinomaan mikroliuskajohdon tehonkäsittelykyvyn mukaan.
- Yhdistelmätila:
- Yhdistimenä käytettäessä kaksi toisistaan riippumatonta signaalia (lähteestäOUT1jaOUT2) käytetään eri taajuuksilla tai vaiheilla.
- Jännite-ero syntyy välilleAjaB, mikä aiheuttaa virran kulkemisen läpiR. Tehoa haihtuu Ron yhtä suuri kuin½(ULOS1 + LÄHTÖ2)Esimerkiksi, jos jokainen tulo on 10 W,ROn kestettävä ≥10 W.
- Tavallisissa tehonjakajissa oleva eristysvastus on kuitenkin tyypillisesti pienitehoinen komponentti, jonka lämmönhukka on riittämätön, minkä vuoksi se on altis lämpövaurioille suuritehoisissa olosuhteissa.
2. Rakenteelliset suunnittelurajoitukset
- Mikroliuskalinjan rajoitukset:
- Tehonjakajia toteutetaan usein mikroliuskalinjoilla, joilla on rajallinen tehonkäsittelykapasiteetti ja riittämätön lämmönhallinta (esim. pieni fyysinen koko, pieni lämmönhukkapinta-ala).
- VastusRei ole suunniteltu suuren tehon häviöön, mikä rajoittaa entisestään luotettavuutta yhdistinsovelluksissa.
- Vaihe-/taajuusherkkyys:
- Mikä tahansa vaihe- tai taajuusero kahden tulosignaalin välillä (yleistä todellisissa tilanteissa) lisää tehohäviötäRmikä pahentaa lämpörasitusta.
3. Ideaalisten samanaikaisten taajuuksien/samanaikaisten skenaarioiden rajoitukset
- Teoreettinen tapaus:
- Jos kaksi tuloa ovat täysin samantaajuisia ja -vaiheisia (esim. synkronoidut vahvistimet, joita ohjaa sama signaali),Rei haihdu tehoa, ja kokonaisteho yhdistetään kohdassaIN.
- Esimerkiksi kaksi 50 W:n tuloa voisi teoriassa yhdistyä 100 W:ksi...INjos mikroliuskalinjat pystyvät käsittelemään kokonaistehon.
- Käytännön haasteet:
- Täydellisen vaiheiden kohdistuksen ylläpitäminen on lähes mahdotonta todellisissa järjestelmissä.
- Tehonjakajilla ei ole kestävyyttä suurtehojen yhdistämiseen, koska pienetkin epäsuhdat voivat aiheuttaaRvaimentaakseen odottamattomia virtapiikkejä, jotka johtavat vikaantumiseen.
4. Vaihtoehtoisten ratkaisujen paremmuus (esim. 3dB:n hybridikytkimet)
- 3dB hybridikytkimet:
- Hyödynnä ontelorakenteita, joissa on ulkoiset suurtehokuorman päätteet, mikä mahdollistaa tehokkaan lämmönpoiston ja suuren tehonkestokyvyn (esim. 100 W+).
- Tarjoaa luontaisen eristyksen porttien välille ja sietää vaihe-/taajuuseroja. Epäsuhtainen teho ohjataan turvallisesti ulkoiseen kuormaan sen sijaan, että se vahingoittaisi sisäisiä komponentteja.
- Suunnittelun joustavuus:
- Ontelopohjaiset rakenteet mahdollistavat skaalautuvan lämmönhallintajärjestelmän ja vankan suorituskyvyn suuritehoisissa sovelluksissa, toisin kuin mikroliuskapohjaiset tehonjakajat.
Johtopäätös
Tehonjakajat eivät sovellu suurtehosignaalien yhdistämiseen eristysvastuksen rajallisen tehonkäsittelykapasiteetin, riittämättömän lämpösuunnittelun ja vaihe-/taajuus-epätasapainon herkkyyden vuoksi. Jopa ihanteellisissa samanvaihetilanteissa rakenteelliset ja luotettavuusrajoitukset tekevät niistä epäkäytännöllisiä. Suurtehosignaalien yhdistämiseen tarvitaan erillisiä laitteita, kuten3dB hybridikytkimetovat edullisia, sillä ne tarjoavat erinomaisen lämpötehon, sietokyvyn epäsuhtaille ja ovat yhteensopivia ontelopohjaisten suuritehoisten mallien kanssa.
Concept tarjoaa täyden valikoiman passiivisia mikroaaltokomponentteja sotilas-, ilmailu-, elektronisten vastatoimien, satelliittiviestinnän ja runkoverkkojen sovelluksiin: tehonjakajia, suuntakytkimiä, suodattimia, dupleksereitä sekä LOW PIM -komponentteja jopa 50 GHz:iin asti, hyvällä laadulla ja kilpailukykyiseen hintaan.
Tervetuloa verkkosivuillemme:www.concept-mw.comtai ota meihin yhteyttä osoitteessasales@concept-mw.com
Julkaisuaika: 29.4.2025