윌킨슨 전력 분배기 분배기, 결합기

윌킨슨 전력 분배기 분배기, 결합기

- 개요 및 윌킨슨 분배기 스플리터 결합기의 필수 - 그것이 작동하는 방법, 설계 기준 및 수식.

윌킨슨 분배기 스플리터 / 윌킨슨 합성기는 종종 마이크로파 어플리케이션에 사용되는 전력 분배기 / 결합기 전력의 형태이다. 간단하게 인쇄 회로 기판에 4 파장 선으로하고 여전히 높은 수준의 성능을 제공하면서 매우 저렴하고 간단한 스플리터 / 분배기 / 결합기를 증명할 수있는 가능성을 제공 결과로 제조되는 4 파장 변환기를 사용한다. 프린트 배선판 전송선 접근법 널리 윌킨슨 분배기 / 스플리터 결합기에 사용되는 반면, 전송 라인의 다른 형태 (예, 동축 케이블) 또는 집중 회로 소자 (인덕터 및 캐패시터)를 사용하는 것도 가능하다.

그것은 또한 알려진대로 윌킨슨 전력 분배기 또는 윌킨슨 분배기 어니스트 윌킨슨, 처음 1960s에서 개발 한 전자 엔지니어에서 이름을 걸립니다. 윌킨슨은 IRE 트랜스에 자신의 아이디어를 발표했다. "N-방법 힘 분배": 마이크로 웨이브 이론 및 제목 아래 1월 1960의 기술에.

요즘 연습에서 볼 수있는 가장 일반적인 구현은 두 가지 방법으로 분할을 위해는하지만, 지금은 윌킨슨 전력 분배기로 알려져 있습니다 무엇에 대한 아이디어는 다중 포트 장치입니다 논문의 제목에서 볼 수 있습니다.


윌킨슨 전력 분배기 스플리터 결합기의 장점과 단점

윌킨슨 전력 분배기 스플리터 / 윌킨슨 조합기를 사용할지 여부를 결정하기 위해, 그들을 사용의 장점과 단점을 계량 할 필요가있다.

장점:

-단순성 : Wilkinson 분배기 / 분배기 / 결합기는 특히 간단하며 인쇄 회로 기판에 인쇄 된 부품을 사용하여 쉽게 구현할 수 있습니다. 집중 인덕터 및 커패시터 요소를 사용할 수도 있지만 이로 인해 전체 설계가 복잡해집니다.

-비용 : Wilkinson 전력 분배기가 인쇄 회로 기판 요소를 사용하여 실현 될 경우 비용이 매우 낮습니다. 사용 된 단일 저항기보다 높은 유일한 증가는 인쇄 요소의 결과로 사용되는 기판 영역의 증가 때문일 수 있습니다. 그러나 손실을 줄이기 위해 저손실 PCB 기판을 사용해야 할 수 있으며 이는 비용을 증가시킵니다.

-손실 : 완벽한 구성 요소가 사용 된 경우 Wilkinson 스플리터 디바이더는 다른 포트 간의 전력 분할로 인해 발생하는 추가 손실을 발생시키지 않습니다. 이 외에도 Wilkinson 스플리터에 사용되는 실제 구성 요소는 특히 PCB 전송 라인이 저손실 PCB 기판 재료와 함께 사용되는 경우 손실이 매우 낮을 수 있습니다.

-절연 : Wilkinson 분배기 / 결합기는 "출력"포트 사이에 높은 수준의 분리를 제공합니다.

단점 :
-주파수 응답 : Wilkinson 스플리터는 XNUMX/XNUMX 파 전송 라인 사용을 기반으로하므로 대역폭이 제한되어 있지만 상당히 넓은 대역폭을 제공하는 일부 Wilkinson 스플리터가 있습니다.


2 방법 윌킨슨 전력 분배기의 기본
윌킨슨 전력 분배기 개념 N-웨이 시스템에 사용될 수 있지만, 그것은 양방향 시스템으로 작동하는 방법을 참조하고, 나중에 윌킨슨 전력 분배기 N 방법으로 사용할 수있는 방법을 볼 밖으로 확장하기 가장 쉬운 장치.
윌킨슨 전력 분배기 / 윌킨슨 합성기는 서로 위상이있는 출력 신호를 제공하기 위해 입력 신호를 분할하는 4 파장 변환기를 사용한다.

두 가지 방법 윌킨슨 포웨R 스플리터 / 분배기 및 윌킨슨 결합기

두 개의 출력 포트 사이의 저항은 또한 절연을 제공하면서 일치하는 두 개의 출력을 가능하게한다. 저항기는 전력을 소비하지 않으며, 그 결과로서 윌킨슨 전력 분배기는 이론적 무손실 일 수있다. 실제로 약간의 손실이 있지만, 이들은 일반적으로 낮다.

양용 윌킨슨 분배기 / 결합기 내의 숫자가 계산 될 수있다 :

R = 2 x Zo

Zmatch = SQRT 2 x Zo

       = 1.414 X의 Z​​o

어디에:
R은 두 개의 포트 사이에 연결된 종단 저항의 값 =
ZO = 전체 시스템의 특성 임피던스

Zmatch는 전력 분배기 결합기의 다리 4 파장 변압기의 임피던스 =.

윌킨슨 분배기가 어떻게 작동하는지 확인하기 위해, 위의 그림에서 왼쪽 포트, 포트 1 입력 신호를 고려해보십시오. 신호는 물리적 분리에 도달하고 두 출력 포트 2 개, 윌킨슨 분배기의 세 가지로 전달합니다. 스플리터 / 분배기의 두 다리가 동일 같이, 출력에서​​ 나타나는 신호는 동일한 위상을 가질 것이다. 이 포트 2 및 3이 동일한 전위에있을 것입니다 및 전류가 저항에 흐르지 것을 의미합니다.

전원이 분리되고, 그것은 윌킨슨 분배기 내의 임피던스가 유지되는 것을 보장하기 위해 필요하다. 이것을 달성하기 위해, 두 개의 출력 포트는 각각의 Zo 2 X의 임피던스로 나타나야 - 병렬 2의 Zo의 두 개의 출력 포트의 Zo의 전체적인 임피던스를 제시 할 것이다. 전송선의 Zo하기 x 1.414의 임피던스 - 임피던스 변환은 스타 포인트 간의 4 파장 전송선 및 출력을 배치함으로써 달성된다. 이러한 방식으로, 시스템 내에서의 임피던스가 유지된다.

윌킨슨 분배기는 많은 RF 애플리케이션을위한 스플리터 / 분배기의 이상적인 형태입니다. 그것은 손실의 낮은 수준을 제공하고, 출력 포트 간의 분리의 높은 수준을 유지한다. 또 다른 장점은 전송 라인 요소는 회로 기판 상에 인쇄 될 수 있기 때문에 마이크로파 주파수에서 사용될 때 종종 매우 싸게 제조 될 수 있다는 것이다. 이것은 윌킨슨 분배기에 필요한 구성 요소 만이 저항임을 의미한다.

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