Wilkinson Güç Bölücü Splitter Birleştirici

Wilkinson Güç Bölücü Splitter Birleştirici

- Genel bakış ve Wilkinson bölücü ayırıcı birleştirici şartları - nasıl çalışır, tasarım kriterleri, ve formülleri.

Wilkinson bölücü splitter / Wilkinson birleştirici genellikle mikrodalga uygulamalarında kullanılan güç bölücü / güç birleştirici bir şeklidir. Kolayca baskılı devre kartları üzerinde çeyrek dalga hatları gibi ve hala yüksek düzeyde performans sağlarken, bir çok ucuz ve basit bir splitter / bölücü / birleştirici kanıtlama imkanı sunan bir sonucu olarak imal edilmektedir çeyrek dalga transformatörü kullanır. Baskılı devre iletim hattı yaklaşım yaygın Wilkinson bölücü / ayırıcı birleştirici için kullanılır iken, bu iletim hattının diğer formları (örn. koaksiyel kablo) veya toplu devre elemanları (bobin ve kondansatör) kullanmak da mümkündür.

Ayrıca Bilindiği gibi Wilkinson güç bölücü ya da Wilkinson splitter Ernest Wilkinson, başlangıçta 1960s geliştirdik elektronik mühendisi adını alır. Wilkinson IRE Trans onun fikrini yayınladı. "Bir N-way Güç Bölücü": Mikrodalga Teorisi ve başlığı altında Ocak 1960 yılında Teknikleri, üzerinde.

Bu gün uygulamada en sık görülen uygulama iki yönlü bir bölücü için olsa da, şu anda Wilkinson güç ayırıcı olarak bilinen için fikir bir çok bağlantı cihazı için olan kağıdın başlığı görülebilir.


Wilkinson güç bölücü splitter birleştirici avantajları ve dezavantajları

Bir Wilkinson güç bölücü splitter / Wilkinson birleştirici kullanılacağını belirlemek için, bunları kullanmanın avantajları ve dezavantajları kadar tartmak gerekir.

Avantajları:

-Basitlik: Wilkinson bölücü / ayırıcı / birleştirici özellikle basittir ve bir baskılı devre kartı üzerindeki basılı bileşenler kullanılarak kolayca gerçekleştirilebilir. Topaklanmış indüktör ve kapasitör elemanlarının kullanılması da mümkündür, ancak bu genel tasarımı karmaşıklaştırır.

-Maliyet: Wilkinson güç bölücü baskılı devre kartı elemanları kullanılarak gerçekleştirildiğinde, maliyet çok düşüktür - muhtemelen kullanılan tek direncin üzerindeki tek artış, baskılı elemanların bir sonucu olarak kullanılan kart alanındaki bir artıştan kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, kayıpları azaltmak için, düşük kayıplı bir PCB substratı kullanılması gerekebilir ve bu, maliyeti artıracaktır.

-Kayıp: Kusursuz bileşenler kullanılmış olsaydı, Wilkinson ayırıcı bölücü, gücün farklı portlar arasında bölünmesinden kaynaklanan herhangi bir ek kayba neden olmazdı. Buna ek olarak, Wilkinson ayırıcı için kullanılan gerçek bileşenler, özellikle PCB iletim hatları düşük kayıplı PCB substrat malzemesi ile birlikte kullanıldığında çok düşük kayıp olabilir.

-izolasyon: Wilkinson bölücü / birleştirici, "çıkış" portları arasında yüksek derecede izolasyon sağlar.

Dezavantajları:
-Frekans yanıtı: Wilkinson ayırıcı, çeyrek dalga iletim hatlarının kullanımına dayandığından, sınırlı bir bant genişliğine sahiptir, ancak oldukça geniş bant genişlikleri sunan bazı Wilkinson ayırıcılar mevcuttur.


2 yolu Wilkinson güç bölücü temelleri
Wilkinson güç bölücü kavramı bir N-yönlü sistem için kullanılabilmesine rağmen, bu iki yönlü bir sistem olarak nasıl çalıştığını görmek ve daha sonra Wilkinson güç bölücü bir n-yol olarak nasıl kullanılabileceğini görmek için bunu genişletmek için kolay olduğunu cihaz.
Wilkinson güç bölücü / birleştirici Wilkinson birbirleri ile fazda iki çıkış sinyalleri sağlamak için giriş sinyalini bölmek için çeyrek dalga transformatörü kullanır.

İki yönlü Wilkinson power splitter / bölücü ve Wilkinson birleştirici

Iki çıkış bağlantı noktaları arasındaki direnci, aynı zamanda izolasyon sağlarken eşleşen için iki çıkış sağlar. Direnç herhangi bir güç dağıtmak değildir, ve sonuç olarak Wilkinson güç bölücü teorik kayıpsız olabilir. Uygulamada orada bazı kayıplar vardır, ama bunlar genellikle düşüktür.

Iki yönlü Wilkinson bölücü / birleştirici içindeki değerler hesaplanabilir:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

Nerede:
R iki liman arasında bağlı sonlandırıcı direncin değerini =
Zo = genel sistemin karakteristik empedansı

Zmatch güç bölücü birleştirici bacaklarda çeyrek dalga trafoların empedans =.

Wilkinson bölücü nasıl çalıştığını görmek için, yukarıdaki şemada sol port, 1 giren sinyali düşünün. Sinyal fiziksel bölünmüş ulaşır ve iki çıkış, iki bağlantı noktası ve Wilkinson bölücünün üç geçer. Ayırıcı / bölücünün iki bacak aynıdır olarak, çıkışlarında görünen sinyalleri aynı fazda olacaktır. Bu bağlantı noktaları 2 ve 3 aynı potansiyelde olacak ve akım direncinin akış anlamına gelir.

Güç bölünmüş edilirken, bu Wilkinson bölme içindeki empedansı muhafaza emin olmak için gereklidir. Bunu başarmak için, iki çıkış portu her 2 x Zo empedansa olarak görünmelidir - paralel 2 Zo iki çıkış portu Zo genel bir empedansı sunacak. Iletim hattı Zo x 1.414 bir empedansı - empedans dönüşümü yıldız noktası arasında bir çeyrek dalga iletim hattı ve çıkış yerleştirerek elde edilir. Bu şekilde, sistem içinde empedans korunur.

Wilkinson bölücü birçok RF uygulamaları için splitter / bölücü ideal şeklidir. Bu kaybı düşük bir düzeyi sağlar ve çıkış limanları arasında yalıtımı yüksek düzeyde tutar. Bir başka avantaj ise iletim hattı elemanları, devre kartı üzerine basılabilir için mikrodalga frekanslarında kullanıldığında, çoğu zaman çok ucuza yapılabilir olmasıdır. Bu, Wilkinson bölücü için gerekli olan tek bir bileşeni direnci olduğu anlamına gelir.

Mesaj bırakın 

İleti listesi