Per què els divisors de potència no es poden utilitzar com a combinadors d'alta potència

Les limitacions dels divisors de potència en aplicacions de combinació d'alta potència es poden atribuir als següents factors clau:

‌1. Limitacions de maneig de potència de la resistència d'aïllament (R)‌

• ‌Mode divisor de potència‌:
• Quan s'utilitza com a divisor de potència, el senyal d'entrada aINes divideix en dos senyals de cofreqüència i cofase en els puntsAiB‌.
• La resistència d'aïllamentRno experimenta cap diferència de voltatge, cosa que resulta en un flux de corrent zero i cap dissipació de potència. La capacitat de potència està determinada únicament per la capacitat de gestió de potència de la línia de microstrip.
• ‌Mode combinador‌:
• Quan s'utilitza com a combinador, dos senyals independents (deSORTIDA1iSORTIDA2‌) amb diferents freqüències o fases.
• Es produeix una diferència de voltatge entreAiB, provocant el flux de corrent a través deRLa potència dissipada enRés igual a½(SORTIDA1 + SORTIDA2)Per exemple, si cada entrada és de 10 W,Rha de suportar ≥10 W.
• Tanmateix, la resistència d'aïllament dels divisors de potència estàndard sol ser un component de baixa potència amb una dissipació de calor inadequada, cosa que la fa propensa a fallades tèrmiques en condicions d'alta potència.

‌2. Restriccions de disseny estructural‌

• ‌Limitacions de la línia de microstrip‌:
• Els divisors de potència sovint s'implementen mitjançant línies de microstrip, que tenen una capacitat de maneig de potència limitada i una gestió tèrmica insuficient (per exemple, mida física petita, baixa àrea de dissipació de calor).
• La resistènciaRno està dissenyat per a una dissipació d'alta potència, cosa que restringeix encara més la fiabilitat en aplicacions de combinadors.
• ‌Sensibilitat de fase/freqüència‌:
• Qualsevol desajust de fase o freqüència entre els dos senyals d'entrada (comú en escenaris del món real) augmenta la dissipació de potència.R‌, exacerbant l'estrès tèrmic.

‌3. Limitacions en escenaris ideals de cofreqüència/cofase‌

• ‌Cas teòric‌:
• Si dues entrades tenen perfectament cofreqüència i cofase (per exemple, amplificadors sincronitzats impulsats pel mateix senyal),Rno dissipa cap potència i la potència total es combina aIN‌.
• Per exemple, dues entrades de 50 W podrien teòricament combinar-se en 100 W a ‌INsi les línies de microstrip poden gestionar la potència total.
• ‌Reptes pràctics‌:
• L'alineació de fase perfecta és gairebé impossible de mantenir en sistemes reals.
• Els divisors de potència manquen de robustesa per a la combinació d'alta potència, ja que fins i tot petits desajustos poden causarRper absorbir sobretensions inesperades, que poden provocar avaries.

‌4. Superioritat de les solucions alternatives (per exemple, acobladors híbrids de 3dB)‌

• ‌Acobladors híbrids de 3dB‌:
• Utilitzeu estructures de cavitat amb terminacions de càrrega externes d'alta potència, que permeten una dissipació de calor eficient i una alta capacitat de maneig de potència (per exemple, més de 100 W).
• Proporciona un aïllament inherent entre els ports i tolera les desajustos de fase/freqüència. L'alimentació desajustada es desvia de manera segura a la càrrega externa en lloc de danyar els components interns.
• ‌Flexibilitat de disseny‌:
• Els dissenys basats en cavitats permeten una gestió tèrmica escalable i un rendiment robust en aplicacions d'alta potència, a diferència dels divisors de potència basats en microstrip.

‌Conclusió‌

Els divisors de potència no són adequats per a la combinació d'alta potència a causa de la limitada capacitat de maneig de potència de la resistència d'aïllament, el disseny tèrmic inadequat i la sensibilitat a les discrepàncies de fase/freqüència. Fins i tot en escenaris ideals de cofase, les restriccions estructurals i de fiabilitat els fan poc pràctics. Per a la combinació de senyals d'alta potència, es poden utilitzar dispositius dedicats com araAcobladors híbrids de 3dBes prefereixen, ja que ofereixen un rendiment tèrmic superior, tolerància a les discrepàncies i compatibilitat amb dissenys d'alta potència basats en cavitats.

Concept ofereix una gamma completa de components passius de microones per a aplicacions militars, aeroespacials, de contramesures electròniques, de comunicació per satèl·lit i de comunicació troncal: divisor de potència, acoblador direccional, filtre, dúplexor, així com components LOW PIM de fins a 50 GHz, amb bona qualitat i preus competitius.

Benvinguts a la nostra web:www.concept-mw.como contacta'ns asales@concept-mw.com