וילקינסון כוח מפריד ספליטר Combiner

וילקינסון כוח מפריד ספליטר Combiner

- סקירה וצורכים חיוניים של combiner וילקינסון מחיצת ספליטר - איך זה עובד, קריטריוני עיצוב, ונוסחאות.

המפצל / combiner וילקינסון המחיצה ווילקינסון הוא סוג של מפצל combiner כוח הכוח / המשמש לעתים קרובות ביישומי מיקרוגל. היא משתמשת בשנאי גל רבעון, אשר מיוצרים בקלות כקווי גל רבעון על מעגלים מודפסים וכתוצאה מכך הוא מציע את האפשרות להוכיח מפצל / מחלק / combiner מאוד זול ופשוט תוך מתן רמות גבוהות של ביצועים. בעוד שגישת קו תמסורת המעגלים המודפסת נמצאת בשימוש נרחב לcombiner מחיצה / המפצל ווילקינסון, אפשר גם להשתמש בצורות אחרות של קו תמסורת (למשל כבל קואקסיאלי) או רכיבי מעגל להיכרך (סלילים וקבלים).

מחיצת וילקינסון החשמל או מפצל וילקינסון כפי שהוא ידוע גם לוקח את שמה מארנסט ווילקינסון, מהנדס האלקטרוניקה שפתח בתחילה אותו ב1960s. ווילקינסון פרסם את הרעיון שלו בזעף חוצה. על מיקרוגל תאוריה וטכניקות, בינואר 1960 תחת הכותרת: "N-דרך כוח מפריד".

ניתן לראות אותו מהסרט של הנייר, כי הרעיון למה שמכונה כיום מפצל החשמל ווילקינסון הוא למכשיר יציאה מרובה, אם כי היישום הנפוץ ביותר שנראה בפועל בימים אלה הוא למחיצת שתי בדרך.


יתרונות combiner מפצל מחיצת הכוח ווילקינסון וחסרונות

על מנת לקבוע האם להשתמש combiner וילקינסון מפצל / וילקינסון מחיצת כוח, יש צורך לשקול את היתרונות וחסרונות של שימוש בהם.

יתרונות:

-פשטות: המחלק / מפצל / קומבינר ווילקינסון הוא פשוט במיוחד וניתן לממש אותו בקלות באמצעות רכיבים מודפסים על גבי מעגל מודפס. אפשר גם להשתמש באלמנטים של משרנים וקבלים גושים, אך זה מסבך את העיצוב הכללי.

עלות: כאשר מחלק הכוח של וילקינסון מתממש באמצעות אלמנטים של מעגלים מודפסים, העלות נמוכה מאוד - אולי העלייה היחידה מעל לזו של הנגד היחיד ששימש נובעת מגידול בשטח הלוח המשמש כתוצאה מהאלמנטים המודפסים. עם זאת כדי להפחית הפסדים, ייתכן שיהיה צורך להשתמש במצע PCB עם הפסד נמוך וזה יגדיל את העלות.

-הפסד: אם היו משתמשים ברכיבים מושלמים, מחלק המפצל של ווילקינסון לא היה מביא לאובדן נוסף מעל לזה הנובע מחלוקת הכוח בין היציאות השונות. בנוסף לכך, הרכיבים האמיתיים המשמשים למפצל ווילקינסון יכולים להיות אובדן נמוך מאוד, במיוחד כאשר משתמשים בקווי העברה של PCB יחד עם חומר מצע PCB עם אובדן נמוך.

-בידוד: המחלק / משלב של וילקינסון מספק בידוד גבוה בין יציאות ה"פלט ".

חסרונות:
תגובת תדרים: מכיוון שמפצל וילקינסון מבוסס על שימוש בקווי העברת גל רבעי, יש לו רוחב פס מוגבל, אם כי ישנם מפצלי וילקינסון זמינים המציעים רוחב פס רחב למדי.


יסודות מפרידים של הכוח ווילקינסון 2 דרך
אם כי מושג מחלק הכוח וילקינסון יכול לשמש למערכת N-דרך, זה הכי קל לראות איך זה פועל כמערכת שתי בדרך, ולאחר מכן להרחיב אותה כדי לראות איך מפצל החשמל וילקינסון יכול לשמש כn-דרך מכשיר.
Combiner מחיצת הכוח וילקינסון / וילקינסון משתמש בשנאי גל רבעון לפצל את אות הכניסה על מנת לספק שני אותות פלט שנמצאים בשלב אחד עם השני.

פואו וילקינסון שתי בדרךמפצל r / מחיצה וcombiner וילקינסון

הנגד בין שתי יציאות הפלט מאפשר שתי יציאות להתאמה גם בעת מתן בידוד. הנגד לא לפזר את כל כוח, וכתוצאה מכך מחלק החשמל וילקינסון יכול באופן תיאורטי להיות ללא אובדן נתונים. בפועל יש כמה הפסדים, אבל אלה הם בדרך כלל נמוכים.

הערכים בתוך המחיצה וילקינסון / combiner שתי בדרך ניתן לחשב:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

איפה:
R = הערך של הנגד המסתיים המחובר בין שתי היציאות
Zo = העכבה האופיינית של המערכת הכוללת

Zmatch = העכבה של שנאי גל הרבעון ברגליים של combiner מחיצת הכוח.

על מנת לראות כיצד מחיצת וילקינסון עובדת, לשקול אות כניסת יד נמל שמאל, יציאת 1 בתרשים לעיל. האות מגיעה לפיצול הפיזי ועוברת לשתי היציאות, יציאות שתיים ושלוש מהמחיצה וילקינסון. כשתי הרגליים של מפצל / מחלק זהות, האותות המופיעים בפלטים יהיו את אותו השלב. משמעות דבר היא כי יציאות 2 ו3 יהיו באותו הפוטנציאל ואין זרם יזרום בנגד.

ככוח הוא להיות מפוצל, יש צורך להבטיח כי העכבות בתוך מחיצת וילקינסון נשמרות. כדי להשיג זאת, שתי יציאות הפלט, כל אחד מופיעות כעכבה של 2 x Zo - שתי יציאות הפלט של 2 Zo במקביל תציג עכבה כוללת של Zo. שינוי העכבה מושגת על ידי הצבת קו רבעון גל תמסורת בין נקודת הכוכב והפלט - יש לו את קו תמסורת עכבה של 1.414 x Zo. בדרך זו, את העכבה במערכת נשמר.

המחיצה ווילקינסון היא צורה אידיאלית של מפצל / מחיצה עבור יישומי RF רבים. הוא מספק רמה נמוכה של אובדן ושומר על רמה גבוהה של בידוד בין יציאות פלט. יתרון נוסף הוא שזה יכול להיות לעתים קרובות נעשה במחיר זול מאוד בעת שימוש בתדרי מיקרוגל, כי אלמנטי קו התמסורת יכולים להיות מודפסים על לוח המעגל. משמעות דבר היא כי המרכיב היחיד הנדרש למחיצה ווילקינסון הוא הנגד.

השאר הודעה 

רשימת הודעות