Wilkinson divisor d'energia combinador

Wilkinson divisor d'energia combinador

- Informació general i essencial de la Wilkinson divisor divisor combinador - com funciona, criteris de disseny, i les fórmules.

El divisor divisor / combinador Wilkinson Wilkinson és una forma de poder divisor / combinador de potència que s'utilitza sovint en aplicacions de microones. Utilitza transformadors de quart d'ona, que són fàcilment fabricats com a línies de quart d'ona en plaques de circuit imprès i, com a resultat, ofereix la possibilitat de provar un divisor / separador / combinador molt barat i senzill sense deixar d'oferir alts nivells de rendiment. Mentre que l'enfocament de línia de transmissió imprès placa de circuit s'utilitza àmpliament per al divisor Wilkinson / divisor combinador, també és possible utilitzar altres formes de línia de transmissió (per exemple, cable coaxial) o elements del circuit concentrats (inductors i condensadors).

El divisor de potència Wilkinson Wilkinson divisor o com també se li coneix pren el seu nom d'Ernest Wilkinson, l'enginyer electrònic que inicialment va desenvolupar en els 1960s. Wilkinson va publicar la seva idea en IRE Trans. Microones en Teoria i Tècniques, al gener 1960 sota el títol: "Un N-way Divisor de potència".

Es pot veure des del títol de la ponència que la idea del que avui es coneix com el divisor de potència Wilkinson és un dispositiu de port múltiple, encara que la implementació més comuna que s'observa en la pràctica en aquests dies és un divisor de dues vies.


Divisor de potència Wilkinson avantatges i desavantatges combinador divisor

Per tal de determinar si s'ha d'utilitzar un combinador Wilkinson divisor de potència divisor / Wilkinson, cal sospesar els avantatges i desavantatges del seu ús.

Avantatges:

-Simplicitat: el divisor / divisor / combinador de Wilkinson és particularment senzill i es pot realitzar fàcilment mitjançant components impresos en una placa de circuit imprès. També és possible utilitzar elements inductors i condensadors agrupats, però això complica el disseny general.

-Cost: quan el divisor de potència de Wilkinson es realitza mitjançant elements de placa de circuit imprès, el cost és molt baix, possiblement l’únic augment per sobre de la resistència única utilitzada sigui el resultat d’un augment de la superfície de la placa utilitzada com a resultat dels elements impresos. Tanmateix, per reduir les pèrdues, és possible que s’hagi d’utilitzar un substrat de PCB de baixa pèrdua i això augmentaria el cost.

-Pèrdua: si s’utilitzessin components perfectes, el divisor divisor Wilkinson no introduiria cap pèrdua addicional per sobre de la derivada de la divisió de la potència entre els diferents ports. A més, els components reals que s’utilitzen per al divisor Wilkinson poden ser molt baixos, especialment quan s’utilitzen línies de transmissió de PCB juntament amb material de substrat de PCB de baixa pèrdua.

-aïllament: el divisor / combinador de Wilkinson proporciona un alt grau d'aïllament entre els ports de "sortida".

Desavantatges:
-Resposta de freqüència: com que el divisor Wilkinson es basa en l’ús de línies de transmissió d’ona quarta, té un ample de banda limitat, tot i que hi ha alguns divisors Wilkinson disponibles que ofereixen amplades de banda raonablement àmplies.


Manera 2 fonaments divisor de potència Wilkinson
Encara que el concepte divisor de potència Wilkinson es pot utilitzar per a un sistema de N-manera, és més fàcil de veure la forma en què opera com un sistema de dues vies, i més tard expandir cap a fora per veure com divisor de potència Wilkinson es pot utilitzar com una forma N- dispositiu.
El combinador divisor de potència Wilkinson / Wilkinson utilitza transformadors de quart d'ona per dividir el senyal d'entrada per proporcionar dos senyals de sortida que estan en fase entre si.

A Wilkinson Powe bidireccionalr divisor / divisor i combinador Wilkinson

La resistència entre els dos ports de sortida permet que les dues sortides a emparellats mentre que també proporciona aïllament. La resistència no es dissipa qualsevol potència, i com a resultat, el divisor de potència Wilkinson pot ser teòricament sense pèrdues. A la pràctica, hi ha algunes pèrdues, però aquestes són generalment baixos.

Els valors dins de les dues vies divisor Wilkinson / combinador es poden calcular:

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 x Zo

on:
R = el valor de la resistència de terminació connectada entre els dos ports
Zo = la impedància característica del sistema global

Zmatch = la impedància dels transformadors de quart d'ona en les potes de la combinador divisor de potència.

Per veure com funciona el divisor Wilkinson, consideri un senyal que entra al port de la mà esquerra, el port 1 en el diagrama anterior. El senyal arriba a la separació física i passa a les dues sortides, dos i tres ports del divisor Wilkinson. Com les dues cames del divisor / separador són idèntiques, els senyals que apareixen en les sortides tindran la mateixa fase. Això significa que els ports 2 3 i estaran en el mateix potencial i no circularà corrent en la resistència.

A mesura que es divideixi el poder, cal assegurar-se que es mantenen les impedàncies dins del divisor Wilkinson. Per aconseguir això, els dos ports de sortida han cadascuna aparèixer com una impedància de 2 x Zo - els dos ports de sortida de 2 Zo en paral · lel presentarà una impedància total de Zo. La transformació d'impedància s'aconsegueix mitjançant la col · locació d'una línia de quart d'ona de transmissió entre el punt neutre i la sortida - la línia de transmissió té una impedància de 1.414 x Zo. D'aquesta manera, es manté la impedància dins del sistema.

El divisor de Wilkinson és una forma ideal de divisor / separador per a moltes aplicacions de RF. Proporciona un baix nivell de pèrdues i manté un alt nivell d'aïllament entre els ports de sortida. Un avantatge addicional és que sovint pot ser molt barat si s'utilitza en freqüències de microones ja que els elements de la línia de transmissió es poden imprimir a la placa de circuit. Això vol dir que l'únic component necessari per al divisor Wilkinson és una resistència.

Deixa un missatge 

Llista de missatges