Wilkinson rozdzielacz splitter sumator mocy

Wilkinson rozdzielacz splitter sumator mocy

- Przegląd i niezbędne z Wilkinson rozdzielacz splitter sumator - jak to działa, kryteria projektowe i wzorach.

Wilkinson rozdzielacz rozdzielacz / sumator Wilkinson jest formą energii splitter / sumator mocy, które jest często używane w zastosowaniach mikrofalowych. Wykorzystuje transformatory ćwierćfalowa, które są łatwe w wytwarzaniu jak linie czwarta fala na płytkach drukowanych, w rezultacie, że oferuje możliwość udowodnienia, bardzo tani i prosty splitter / rozdzielacz / sumator zapewniając jednocześnie wysoką wydajność. Chociaż podejście płytka drukowana linia przesyłowa jest szeroko stosowany do Wilkinson rozdzielacz / splitter sumator, możliwe jest również korzystanie z innych form linii przesyłowej (np. kabel koncentryczny) lub lumped elementów obwodu (dławiki i kondensatory).

Dzielnik mocy Wilkinson lub Wilkinson rozdzielacz jak wiadomo też bierze swoją nazwę od Ernesta Wilkinson, inżyniera elektroniki, który początkowo opracowany go w 1960s. Wilkinson opublikował swój pomysł w IRE Trans. Teorii i Techniki mikrofalowe w styczniu 1960 pod tytułem: "N-way Moc Divider".

Można zauważyć z tytułu papieru pomysł, co jest obecnie znany jako dzielnika mocy Wilkinson dla wielu urządzeń portu, chociaż najczęściej realizacji widać w praktyce te dni dla dwóch sposób rozdzielacza.


Wilkinson rozdzielacz zasilania zalety i wady splitter sumator

W celu określenia, czy skorzystać z urządzenia łączącego dzielnik mocy Wilkinson rozdzielacz / Wilkinson, konieczne jest rozważenie korzyści i zalety ich stosowania.

Zalety:

-Prostota: rozdzielacz / rozdzielacz / sumator Wilkinsona jest szczególnie prosty i można go łatwo zrealizować przy użyciu elementów drukowanych na płytce drukowanej. Możliwe jest również użycie skupionych elementów cewki indukcyjnej i kondensatora, ale komplikuje to ogólny projekt.

-Koszt: Gdy dzielnik mocy Wilkinsona jest realizowany przy użyciu elementów na płytce drukowanej, koszt jest bardzo niski - prawdopodobnie jedyny wzrost powyżej kosztu pojedynczego rezystora wynika ze zwiększenia powierzchni użytej na płytce w wyniku elementów drukowanych. Jednak aby zmniejszyć straty, może być konieczne zastosowanie podłoża PCB o niskiej stratności, co zwiększyłoby koszt.

-Strata: Gdyby zastosowano doskonałe komponenty, dzielnik splittera Wilkinsona nie wprowadziłby żadnych dodatkowych strat powyżej strat wynikających z podziału mocy między różne porty. Oprócz tego rzeczywiste komponenty zastosowane w rozdzielaczu Wilkinson mogą mieć bardzo niskie straty, szczególnie gdy linie transmisyjne PCB są używane wraz z materiałem podłoża PCB o niskiej stratności.

-izolacja: rozdzielacz / sumator Wilkinsona zapewnia wysoki stopień izolacji pomiędzy portami „wyjściowymi”.

Niedogodności:
-Pasmo przenoszenia: Ponieważ splitter Wilkinson opiera się na wykorzystaniu linii transmisyjnych ćwierćfalowych, ma ograniczoną przepustowość, chociaż dostępne są pewne rozgałęźniki Wilkinson, które oferują dość szerokie pasmo.


2 sposób podstawy dzielnika mocy Wilkinson
Chociaż koncepcja Wilkinson rozdzielacz zasilania może być używany do systemu N-way, najłatwiej jest zobaczyć, jak to działa jako system dwukierunkowej, a następnie rozszerzyć ją, aby zobaczyć, jak rozdzielacz mocy Wilkinson może być stosowany jako n-sposób urządzenie.
Wilkinson dzielnik mocy / sumator Wilkinson wykorzystuje transformator ćwierćfalowa do dzielenia sygnału wejściowego, aby zapewnić dwa sygnały wyjściowe, które są w fazie względem siebie.

Dwukierunkowy Wilkinson Power rozgałęźnik / sumator dzielnik i Wilkinson

Rezystor między dwoma portami wyjściowymi umożliwia dwa wyjścia do dopasowane zapewniając jednocześnie izolację. Rezystor nie rozproszyć siły, w wyniku czego moc rozdzielacz Wilkinson teoretycznie może być bezstratna. W praktyce występują pewne straty, ale są one ogólnie niska.

Wartości w tej dwukierunkowej Wilkinson dzielnik / łącznik można obliczyć:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

Gdzie:
R = wartość opornika obciążeniowego podłączony pomiędzy dwoma portami
Zo = impedancja całego systemu

Zmatch = impedancji transformatorów ćwierćfalowa w nogi sumator dzielnika mocy.

Aby zobaczyć, jak działa dzielnik Wilkinsona, rozważmy sygnał wejścia do portu lewej ręki, port 1 na wykresie powyżej. Sygnał dociera do fizycznego podziału i przechodzi do obu wyjść, portów dwóch i trzech z dzielnika Wilkinsona. Ponieważ dwa odcinki rozdzielacza / dzielnika są identyczne sygnały występujące na wyjściach będzie mieć tę samą fazę. Oznacza to, że porty 2 i 3 będzie na tym samym potencjale i żaden prąd nie będzie przepływać przez rezystor.

Ponieważ moc jest rozdzielana, jest konieczne, aby zapewnić, że impedancje wewnątrz rozdzielacza Wilkinson są zachowane. W tym celu, dwa porty wyjściowe każdego z nich musi pojawić się jako impedancji 2 x Zo - dwa porty wyjściowe 2 Zo równolegle przedstawia ogólny impedancji Zo. Transformacja impedancji osiąga się przez umieszczenie linii ćwierć fali transmisji między punktem zerowym i wyjścia - linia przesyłowa ma impedancję 1.414 x Zo. W ten sposób, impedancja w układzie jest utrzymywana.

Wilkinson rozdzielacz jest idealną postacią analizatora / dzielnika wielu zastosowaniach RF. To zapewnia niski poziom strat i prowadzi do wysokiego poziomu izolacji między portami wyjściowymi. Kolejną zaletą jest to, że często może być bardzo tanio stosowany w paśmie częstotliwości mikrofalowych, ponieważ elementy linii transmisyjnej może być drukowany na płytce. Oznacza to, że jedynym komponentem, wymagane do rozdzielacza Wilkinson jest rezystor.

Zostaw wiadomość 

Lista komunikatów