Wilkinson dělič výkonu Splitter slučovač

Wilkinson dělič výkonu Splitter slučovač

- Přehled a základy Wilkinson děliče splitter slučovač - jak to funguje, kritéria návrhu a vzorců.

Wilkinson dělič rozbočovač / slučovač Wilkinson je forma energie rozdělovače / napájení slučovač, který je často používán v mikrovlnné aplikace. Používá vln transformátory čtvrtletí, které jsou snadno vyrobit jako čtvrtina vlnové linky na desky s plošnými spoji a v důsledku toho, že nabízí možnost prokázat, velmi levný a jednoduchý rozdělovač / dělič / slučovač a zároveň poskytuje vysokou úroveň výkonu. I když deska s tištěnými obvody přenosové linky přístup je široce používán pro Wilkinson dělič / kombinátor splitter, je rovněž možné použít i jiné formy přenosového vedení (např. koaxiální kabel), nebo koncentrovaný obvodových prvků (cívky a kondenzátory).

Wilkinson dělič výkonu nebo Wilkinson splitter, jak to je také známo, vezme si jeho jméno od Ernesta Wilkinson, elektronický inženýr, který původně vyvinutý to v 1960s. Wilkinson publikoval svůj nápad v IRE Trans. o teorie a techniky, v lednu 1960 pod názvem Mikrovlnná: "N-cesta dělič výkonu".

To může být patrné z názvu papíru, že myšlenka na to, co je nyní známý jako Wilkinson děliče je pro více portů zařízení, i když nejběžnější provedení vidět v praxi v těchto dnech je pro dvě cesty dělič.


Wilkinson dělič výkonu splitter slučovač výhody a nevýhody

Aby bylo možné určit, zda se má použít Wilkinson dělič výkonu rozbočovač / slučovač Wilkinson, je třeba zvážit výhody a nevýhody jejich použití.

Výhody:

-Jednoduchost: Wilkinsonův dělič / rozdělovač / kombinátor je obzvláště jednoduchý a lze ho snadno realizovat pomocí tištěných komponent na desce s plošnými spoji. Je také možné použít soustředěné indukční a kondenzátorové prvky, což však komplikuje celkový design.

-Cost: Když je dělič výkonu Wilkinson realizován pomocí prvků na desce s plošnými spoji, náklady jsou velmi nízké - možná jediný nárůst nad nárůstem použitého jediného rezistoru je výsledkem zvětšení plochy desky použité v důsledku tištěných prvků. Aby se však snížily ztráty, může být nutné použít substrát PCB s nízkou ztrátou, což by zvýšilo náklady.

-Ztráta: Pokud by byly použity perfektní komponenty, dělič děliče Wilkinson by nezavedl žádnou další ztrátu nad tu, která by vznikla rozdělením síly mezi různé porty. Kromě toho mohou být skutečné komponenty používané pro rozdělovač Wilkinson velmi nízké ztráty, zvláště když se používají přenosové linky PCB spolu s materiálem substrátu PCB se ztrátou.

-isolation: Wilkinsonův dělič / kombinátor poskytuje vysoký stupeň izolace mezi "výstupními" porty.

Nevýhody:
-Frekvenční odezva: Protože Wilkinsonův rozdělovač je založen na použití přenosových linek čtvrtvlnných, má omezenou šířku pásma, i když jsou k dispozici některé rozdělovače Wilkinson, které nabízejí přiměřeně široké šířky pásma.


2 způsob základy dělič Wilkinson moc
Ačkoli Wilkinson dělič výkonu koncept může být použit pro N-pásmový systém, to je nejjednodušší vidět, jak to funguje jako obousměrný systém, a později rozšířit ho vidět, jak je možné Wilkinson moc dělič používá jako n-způsobem zařízení.
Wilkinson dělič výkonu / Wilkinson slučovač používá čtvrtvlnné transformátory pro rozdělení vstupního signálu poskytnout dva výstupní signály, které jsou ve fázi s navzájem.

Dvoucestný Wilkinson power rozdělovač / dělič a Wilkinson slučovač

Odpor mezi dvěma výstupními porty umožňuje dva výstupy s odpovídajícími a zároveň poskytuje izolaci. Odpor nepromarnilo žádnou sílu, a v důsledku Wilkinson dělič výkonu může být teoreticky bezztrátový. V praxi existují nějaké ztráty, ale tito jsou obecně nízké.

Hodnoty v rámci obousměrného dělič Wilkinson / slučovač lze vypočítat:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

Kde:
R = hodnota zakončovacího odporu připojeného mezi dvěma porty
Zo = charakteristická impedance celého systému

Zmatch = impedance vlnových transformátorů čtvrtletí nohy dělič výkonu slučovače.

Aby bylo vidět, jak dělič Wilkinson funguje, zvažte signál vstupující na levé straně portu, portu 1 na obrázku výše. Signál dosáhne fyzické rozdělení a přechází na obou výstupech, porty dva a tři dělič Wilkinson. Vzhledem k tomu, obě nohy rozdělovače / děliče jsou identické, se signály objevující se na výstupu mají stejnou fázi. To znamená, že porty 2 a 3 bude na stejném potenciálu, a žádný proud bude proudit do odporu.

Vzhledem k tomu, výkon je rozdělen, je třeba zajistit, aby byly zachovány impedance ve dělič Wilkinson. K dosažení tohoto cíle, jsou dva výstupní porty musí každý se jako impedancí Zo 2 x - dva výstupní porty 2 Zo souběžně předloží celkové impedanci Zo. Impedance transformace je dosaženo umístěním čtvrt vlny přenosové linky mezi nulovým bodem a výstup - přenosové vedení má impedanci 1.414 x Zo. Tímto způsobem, impedance v systému je zachována.

Dělič Wilkinson je ideální forma rozdělovač / dělič pro mnoho RF aplikace. To poskytuje nízkou úroveň ztráty a udržuje vysokou úroveň izolace mezi výstupními porty. Další výhodou je to, že může být často velmi levně při použití v mikrovlnných frekvencích, protože přenosové vedení prvky mohou být vytištěny na obvodové desce. To znamená, že pouze komponenty potřebné pro dělič Wilkinson je odpor.

Zanechat vzkaz 

Seznam zpráv