Wilkinson Power Divider Splitter Combiner

Wilkinson Power Divider Splitter Combiner

- Áttekintés és lényegét a Wilkinson elválasztó elosztó közösítő - hogyan működik, tervezési szempontokat, és a képletek.

A Wilkinson osztó splitter / Wilkinson közösítő egyfajta hatalmi splitter / teljesítmény közösítő, amelyet gyakran használnak a mikrohullámú alkalmazásokban. Használja negyed hullám transzformátorok, melyek könnyen megmunkálható, mint negyed hullám vonalak a nyomtatott áramköri lapok, és ennek eredményeként ez lehetőséget bizonyítására egy nagyon olcsó és egyszerű splitter / osztó / közösítő miközben továbbra is magas szintű teljesítményt. Míg a nyomtatott áramköri kártya átviteli vonal megközelítést széles körben használják a Wilkinson osztó / közösítő osztó, az is lehetséges, hogy más formák átviteli vonal (pl. koaxiális kábel) vagy koncentrált áramköri elemeket (tekercsek és kondenzátorok).

A Wilkinson teljesítmény osztó vagy Wilkinson splitter ahogy az is ismert a nevét Ernest Wilkinson, elektronikai mérnök, aki kezdetben fejlesztette ki a 1960s. Wilkinson publikálta ötlet IRE Trans. Mikrohullámú és-technikák, a január 1960 cím alatt: "Egy N-way Power Divider".

Ez látható a címe a papírt, hogy az ötlet az, amit ma ismert, mint a Wilkinson teljesítmény osztó a több port eszköz, bár a legtöbb közös végrehajtási látott gyakorlatban manapság a kétirányú elválasztó.


Wilkinson teljesítmény osztó splitter közösítő előnyei és hátrányai

Annak megállapítása érdekében, hogy használ-e Wilkinson teljesítmény osztó splitter / Wilkinson közösítő, szükséges mérlegelni előnyeit és hátrányait használni őket.

Előnyök:

-Egyszerűség: A Wilkinson osztó / elosztó / kombinátor különösen egyszerű és könnyen megvalósítható nyomtatott áramköri lapon lévő nyomtatott alkatrészek használatával. Lehetséges csomós induktivitás és kondenzátor elemek használata is, de ez bonyolítja a teljes kialakítást.

-Költség: Ha a Wilkinson áramelosztót nyomtatott áramköri elemek segítségével valósítják meg, a költségek nagyon alacsonyak - valószínűleg az egyetlen felhasznált ellenállásnál magasabb növekedés a nyomtatott elemek eredményeként felhasznált lemezterület növekedéséből adódik. A veszteségek csökkentése érdekében azonban alacsony veszteségű PCB-szubsztrátot kell használni, ami növelné a költségeket.

-Veszteség: Ha tökéletes alkatrészeket használnának, a Wilkinson osztóosztó nem vezetne további veszteséghez, amely meghaladja a különböző portok közötti energiamegosztásból eredő veszteséget. Ezen túlmenően a Wilkinson elosztóhoz használt valódi alkatrészek nagyon kis veszteségekkel járhatnak, különösen akkor, ha a PCB átviteli vonalakat alacsony veszteségű PCB szubsztrát anyagokkal együtt használják.

-izolálás: A Wilkinson osztó / kombinátor nagyfokú elszigetelést biztosít a "kimeneti" portok között.

Hátrányok:
- Frekvencia válasz: Mivel a Wilkinson osztó a negyedhullámú átviteli vonalak használatán alapul, korlátozott sávszélességű, bár vannak olyan Wilkinson osztók, amelyek meglehetősen széles sávszélességet kínálnak.


2 módon Wilkinson teljesítmény osztó alapjai
Bár a Wilkinson hatalom elválasztó koncepció használható N-utas rendszer, a legegyszerűbb, hogy hogyan is működik a két utas rendszer, majd bontsa ki, hogy milyen a Wilkinson hálózati elosztó is használható-módon eszköz.
A Wilkinson teljesítmény osztó / közösítő Wilkinson használ egynegyed hullámú transzformátorok szét a bemenő jelet, hogy két kimeneti jeleket, amelyek egymással azonos fázisban vannak egymással.

A kétirányú Wilkinson Power splitter / elválasztó és Wilkinson közösítő

Az ellenállás a két kimeneti port lehetővé teszi, hogy a két kimenet illeszkedik, ugyanakkor elszigeteljék. Az ellenállás nem eloszlatni minden hatalom, és ennek eredményeként a Wilkinson teljesítmény osztó elméletileg veszteségmentes. A gyakorlatban van néhány veszteségeket, de ezek általában alacsony.

Az értékek a kétirányú Wilkinson osztó / közösítő lehet kiszámítani:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

Ahol:
R = az érték a lezáró ellenállást csatlakoztatni a két port
Zo = karakterisztikus impedanciája a teljes rendszer

Zmatch = az impedancia a negyed hullám transzformátor a lábát a hatalom elválasztó közösítő.

Annak érdekében, hogy látni, hogy a Wilkinson elválasztó működik, úgy a jel belép a bal oldali port, port 1 a fenti ábrán. A jel eléri a fizikai osztott, és átadja a két kimenet, kikötők kettő és három Wilkinson elválasztó. Mivel a két lába elágazó / elválasztó azonosak, akkor a jeleket a kimenetek megjelenő lesz azonos fázisban. Ez azt jelenti, hogy a kikötők és a 2 3 lesz ugyanolyan lehetséges, és nincs áram fog folyni az ellenállás.

Mivel a tápfeszültség van osztott, szükség van annak biztosítására, hogy az impedancia belül Wilkinson elválasztó fenntartását. Ennek elérése érdekében a két kimeneti portokat meg minden jelenik meg egy impedanciája 2 x Zo - két kimeneti portok a 2 Zo párhuzamosan mutatja be teljes impedanciája Zo. Az impedancia transzformáció érhető el azáltal, hogy egy negyed hullám távvezeték a csillag pont és a kimenet - a távvezeték van impedanciája 1.414 x Zo. Ezen a módon, az impedancia a rendszeren belül megmarad.

A Wilkinson osztó ideális formáját splitter / elválasztó számos RF alkalmazásokhoz. Ez egy alacsony szintű veszteség és fenntartja a magas szintű leválasztás a kimeneti portokat. Egy további előnye, hogy gyakran ez lehet tenni, ha nagyon olcsón használható mikrohullámú frekvenciákon, mivel az átviteli vonal elemeket lehet nyomtatni az áramköri lapon. Ez azt jelenti, hogy az egyetlen komponens szükséges Wilkinson osztó egy ellenállás.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista