Wilkinson putere Divider Splitter Combiner

Wilkinson putere Divider Splitter Combiner

- Prezentare generală și esențiale ale Wilkinson separator combiner splitter - cum funcționează, criteriile de proiectare, și formule.

Wilkinson separator separator / Wilkinson combinatorul este o formă de putere splitter combiner / putere, care este adesea utilizat în aplicații cu microunde. Acesta utilizează transformatoare val trimestru, care sunt ușor de fabricate ca linii sfert val de pe plăcile cu circuite imprimate și, ca urmare, oferă posibilitatea de a dovedi un splitter / divizor / combiner foarte ieftin și simplu, oferind în același timp un nivel ridicat de performanță. În timp ce placa de circuit imprimat abordarea linie de transport este utilizat pe scară largă pentru combinatorul divizor / splitter Wilkinson, este de asemenea posibil să se utilizeze alte forme de linii de transmisie (de exemplu, cablul coaxial), sau elemente de circuit catalogheaza (inductoare și condensatori).

Separator de putere Wilkinson sau Wilkinson Splitter cum este, de asemenea, cunoscut ia numele de la Ernest Wilkinson, inginer electronist, care inițial sa dezvoltat în 1960s. Wilkinson a publicat ideea în IRE Trans. la microunde Teorie și tehnici, în ianuarie 1960 sub titlul: "O N-fel de putere Divider".

Se poate observa din titlul lucrării că ideea de ceea ce este cunoscut ca putere splitter Wilkinson este pentru un dispozitiv de port multiple, deși cel mai frecvent observate punerea în practică aceste zile este de două fel divizor.


Separator de putere Wilkinson combiner splitter avantaje și dezavantaje

În scopul de a determina dacă doriți să utilizați un combiner Wilkinson divizor de putere splitter / Wilkinson, este necesar să se pună în balanță avantajele și dezavantajele de a le utiliza.

avantaje:

-Simplitate: Divizorul / separatorul / combinatorul Wilkinson este deosebit de simplu și poate fi realizat cu ușurință utilizând componente tipărite pe o placă de circuite imprimate. De asemenea, este posibil să se utilizeze elemente de inductor și condensator aglomerate, dar acest lucru complică designul general.

-Cost: Când divizorul de putere Wilkinson este realizat folosind elemente ale plăcilor cu circuite imprimate, costul este foarte mic - posibil singura creștere peste cea a rezistorului unic utilizat rezultă dintr-o creștere a suprafeței plăcii folosită ca urmare a elementelor tipărite. Cu toate acestea, pentru a reduce pierderile, este posibil să fie necesar să se utilizeze un substrat de PCB cu pierderi reduse și acest lucru ar crește costul.

-Pierdere: Dacă s-ar utiliza componente perfecte, separatorul Wilkinson nu ar introduce nicio pierdere suplimentară peste cea care rezultă din împărțirea puterii între diferitele porturi. În plus, componentele reale utilizate pentru separatorul Wilkinson pot fi pierderi foarte mici, mai ales atunci când sunt utilizate liniile de transmisie PCB împreună cu materialul substrat PCB cu pierderi reduse.

-izolare: divizorul / combinatorul Wilkinson oferă un grad ridicat de izolare între porturile de „ieșire”.

Dezavantaje:
-Răspuns de frecvență: Deoarece separatorul Wilkinson se bazează în jurul utilizării liniilor de transmisie cu un sfert de undă, are o lățime de bandă limitată, deși există câteva separatoare Wilkinson disponibile care oferă lățimi de bandă rezonabile.


2 fel elementele de bază separator de putere Wilkinson
Deși conceptul divizor de putere Wilkinson poate fi utilizată pentru un sistem de N căi, acesta este cel mai simplu de a vedea modul în care aceasta funcționează ca un sistem cu două căi, și mai târziu se extinde pentru a vedea modul de alimentare splitter Wilkinson poate fi folosit ca un n-mod dispozitiv.
Combinatorul Wilkinson divizor de putere / Wilkinson utilizează transformatoare val trimestru să împartă semnalul de intrare pentru a asigura două semnale de ieșire, care sunt în fază unul cu altul.

A doua cale Wilkinson power Splitter / divizor și Wilkinson combiner

Rezistor între cele două porturi de ieșire permite cele două ieșiri de potrivire oferind în același timp, de asemenea, de izolare. Rezistor nu risipi nici o putere, și ca urmare separator de putere Wilkinson poate fi, teoretic, fără pierderi. În practică există unele pierderi, dar acestea sunt în general scăzute.

Valorile din două mod Wilkinson divizor / combinatorul poate fi calculată:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

Unde:
R = valoarea rezistorului terminal conectat între cele două porturi
Zo = impedanța caracteristică a sistemului global

Zmatch = impedanța a transformatoarelor val trimestru din picioarele combinatorul divizor de putere.

Pentru a vedea cum funcționează separator Wilkinson, ia în considerare un semnal de intrarea în port stângă, port 1 în diagrama de mai sus. Semnalul ajunge la separarea fizică și trece la ambele ieșiri, porturi doi și trei din separator Wilkinson. Deoarece cele două picioare ale splitter / divizor sunt identice, semnalele care apar la ieșirile vor avea aceeași fază. Acest lucru înseamnă că porturile 2 3 și va fi la același potențial și nici un curent va curge în rezistor.

Deoarece puterea este împărțită, este necesar să se asigure că impedanțele din divizorul Wilkinson sunt menținute. Pentru a realiza acest lucru, cele două porturi de ieșire trebuie fiecare să apară ca o impedanță de 2 x Zo - cele două porturi de ieșire de 2 Zo, în paralel, va prezenta o impedanță de ansamblu a Zo. Transformarea impedanta este realizat prin plasarea o linie sfert de undă de transmisie între punctul de stele și de ieșire - linia de transmisie are o impedanță de 1.414 x Zo. În acest fel, impedanța în cadrul sistemului este menținută.

Divider Wilkinson este o formă ideală de splitter / divizor pentru multe aplicații RF. Acesta oferă un nivel scăzut de pierdere și menține un nivel ridicat de izolare între porturile de ieșire. Un alt avantaj este acela că poate fi adesea foarte ieftin atunci când este utilizat la frecvențe de microunde pentru că elementele de linie de transmisie pot fi imprimate pe placa de circuit. Acest lucru înseamnă că singura componentă necesară pentru compas Wilkinson este un rezistor.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje