Делитель мощности: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Anper (обсуждение | вклад) викификация |
м →Литература: исключение rq/empty из статей>6К |
||
| (не показано 14 промежуточных версий 9 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Делитель мощности''' — общее название группы [[многополюсник]]ов [[Микроволновое излучение|СВЧ]], осуществляющих разделение потока мощности электрического колебания, поступающего на вход (входной порт, входное плечо), между несколькими выходами (портами, плечами) и (или) объединяющего такие потоки мощности с нескольких входов в одном выходе. |
|||
'''Делители мощности''' применяются для разделения сигнала, проходящего по [[линия передачи|линии передачи]] на несколько одинаковых (синфазный делитель) или со сдвигом фазы сигнала на 90° (квадратурные делители). При этом форма сигнала должна оставаться неизменной. Основной задачей, которую должен выполнять делитель в высокочастотной цепи является [[внутреннее сопротивление#Согласование источника и нагрузки|согласование]] [[импеданс|волновых сопротивлений]]. |
|||
== Разновидности == |
|||
=== Простой пример согласования === |
|||
В низкочастотных цепях значение импеданса не слишком важно, т.к. возникающие при этом переотражения сигнала не мешают нормальной работе схемы. Следовательно, мы можем соединять несколько линий передачи, обеспечивая только электрический контакт. В [[СВЧ]] цепях линия имеет [[импеданс|волновое сопротивление]] и случай соединения нескольких линий можно рассматривать как случай параллельного соединения резисторов с сопротивлениями равными импедансу. |
|||
| ⚫ | |||
Основными характеристиками являются [[развязка]] (коэффициент передачи между выходами делителя) и [[вносимые потери]] (величина, характеризующая мощность, расходуемую на нагрев элементов и потери в линиях). |
|||
Наиболее часто применяются делители мощности с одним входом и двумя выходами, реже — с тремя выходами. Делители мощности с большим числом выходов, которое может достигать нескольких тысяч, называют ''распределителями мощности''. Как правило, они строятся по «схемотехническому» принципу на основе каскадного соединения более простых делителей мощности либо по «эфирному» принципу (например, на основе линзы Ротмана). |
|||
| ⚫ | |||
Данный тип делит сигнал на два одинаковых, т.е. фазы входного сигнала и каждого из выходных равны между собой. |
|||
Простейшие делители мощности не обладают развязкой выходов (например, тройники), более сложные ([[Направленный ответвитель|направленные ответвители]] и мосты, делители с вентилями СВЧ) обладают развязанными выходами: коэффициенты взаимной связи выходов (значения соответствующих элементов [[матрица рассеяния|матрицы рассеяния]]) близки к нулю. Как правило, требуется, чтобы делитель мощности был [[внутреннее сопротивление#Согласование источника и нагрузки|согласован]] по входу и выходам, то есть чтобы не было потерь мощности на отражение: для этого диагональные элементы матрицы рассеяния делителя мощности должны быть близки к нулю. Если мощность делится поровну между выходами, то делитель мощности называют равноплечим. В зависимости от разности фаз коэффициентов передачи со входа на выходы выделяют синфазные (0°), квадратурные (90°) и противофазные (180°) делители мощности. |
|||
| ⚫ | |||
Как правило, делитель мощности — пассивный недиссипативный (в рабочем режиме) и взаимный многополюсник, однако применяются и активные (содержащие электронные компоненты и требующие источник питания), диссипативные (в виде соединения резисторов) и невзаимные (с вентилями на выходах) функциональные группы и законченные устройства. Конструктивное исполнение делителей мощности зависит от рабочего диапазона частот, в диапазоне УВЧ и СВЧ — от типа и конструкции [[линия передачи|линии передачи]], на основе отрезков которой выполнен делитель. |
|||
| ⚫ | |||
Данный тип делит сигнал на несколько синфазных, то есть таких, у которых фазы несущего колебания равны между собой. Характерные примеры — тройник (коаксиальный, микрополосковый, волноводный в E-плоскости), делитель Вилкинсона. |
|||
| ⚫ | |||
Для согласования используются четвертьволновые отрезки линий. |
Для согласования используются четвертьволновые отрезки линий. |
||
=== Исполнение на |
=== Исполнение на резисторах === |
||
[[Резистор]]ы устанавливаются по схеме «звезда» или «треугольник». Преимуществами такого делителя являются широкополосность и малые габариты. Однако данный тип делителя характеризуется высоким уровнем вносимого затухания (около 6 дБ) |
|||
== Квадратурный делитель мощности == |
|||
| ⚫ | |||
{{main|Направленный ответвитель}} |
|||
Основные технические характеристики: |
|||
* число выходов, распределение мощности между выходами |
|||
* тип входной и выходных линий передачи, их волновое сопротивление |
|||
* рабочий диапазон частот |
|||
* развязка — величина, характеризующая взаимную связь выходов делителя мощности |
|||
* вносимые потери — величина, характеризующая потери входной мощности на нагрев элементов и паразитное излучение |
|||
* качество согласования входа и выходов |
|||
Как и всякий многополюсник СВЧ, делитель мощности характеризуется своей матрицей рассеяния. |
|||
== Литература == |
== Литература == |
||
''Конин В. В.'' Полосковые делители мощности СВЧ / В кн.: Проектирование фазированных антенных решёток / Под ред. ''Д.И. Воскресенского''. 4-е изд. М.: Радиотехника, 2012. C. 587–619. |
|||
{{нет источников}} |
|||
== Ссылки == |
|||
* [http://s3f.ru/splitter Черновик статьи, разъясняющей работу СДМ] |
|||
[[Категория:СВЧ]] |
[[Категория:СВЧ]] |
||
Текущая версия от 06:12, 11 декабря 2021
Делитель мощности — общее название группы многополюсников СВЧ, осуществляющих разделение потока мощности электрического колебания, поступающего на вход (входной порт, входное плечо), между несколькими выходами (портами, плечами) и (или) объединяющего такие потоки мощности с нескольких входов в одном выходе.
Разновидности
[править | править код]Наиболее часто применяются делители мощности с одним входом и двумя выходами, реже — с тремя выходами. Делители мощности с большим числом выходов, которое может достигать нескольких тысяч, называют распределителями мощности. Как правило, они строятся по «схемотехническому» принципу на основе каскадного соединения более простых делителей мощности либо по «эфирному» принципу (например, на основе линзы Ротмана).
Простейшие делители мощности не обладают развязкой выходов (например, тройники), более сложные (направленные ответвители и мосты, делители с вентилями СВЧ) обладают развязанными выходами: коэффициенты взаимной связи выходов (значения соответствующих элементов матрицы рассеяния) близки к нулю. Как правило, требуется, чтобы делитель мощности был согласован по входу и выходам, то есть чтобы не было потерь мощности на отражение: для этого диагональные элементы матрицы рассеяния делителя мощности должны быть близки к нулю. Если мощность делится поровну между выходами, то делитель мощности называют равноплечим. В зависимости от разности фаз коэффициентов передачи со входа на выходы выделяют синфазные (0°), квадратурные (90°) и противофазные (180°) делители мощности.
Как правило, делитель мощности — пассивный недиссипативный (в рабочем режиме) и взаимный многополюсник, однако применяются и активные (содержащие электронные компоненты и требующие источник питания), диссипативные (в виде соединения резисторов) и невзаимные (с вентилями на выходах) функциональные группы и законченные устройства. Конструктивное исполнение делителей мощности зависит от рабочего диапазона частот, в диапазоне УВЧ и СВЧ — от типа и конструкции линии передачи, на основе отрезков которой выполнен делитель.
Синфазный делитель мощности
[править | править код]Данный тип делит сигнал на несколько синфазных, то есть таких, у которых фазы несущего колебания равны между собой. Характерные примеры — тройник (коаксиальный, микрополосковый, волноводный в E-плоскости), делитель Вилкинсона.
Исполнение на согласующих отрезках линий
[править | править код]Для согласования используются четвертьволновые отрезки линий.
Исполнение на резисторах
[править | править код]Резисторы устанавливаются по схеме «звезда» или «треугольник». Преимуществами такого делителя являются широкополосность и малые габариты. Однако данный тип делителя характеризуется высоким уровнем вносимого затухания (около 6 дБ)
Характеристики
[править | править код]Основные технические характеристики:
- число выходов, распределение мощности между выходами
- тип входной и выходных линий передачи, их волновое сопротивление
- рабочий диапазон частот
- развязка — величина, характеризующая взаимную связь выходов делителя мощности
- вносимые потери — величина, характеризующая потери входной мощности на нагрев элементов и паразитное излучение
- качество согласования входа и выходов
Как и всякий многополюсник СВЧ, делитель мощности характеризуется своей матрицей рассеяния.
Литература
[править | править код]Конин В. В. Полосковые делители мощности СВЧ / В кн.: Проектирование фазированных антенных решёток / Под ред. Д.И. Воскресенского. 4-е изд. М.: Радиотехника, 2012. C. 587–619.