William F. Lieske, Sr. EMR-profit, INC Arizona Statele Unite ale Americii
Mentionati cincizeci de ohmi impedanta se referă la dispozitive și sisteme, cum ar fi radio de intrare, transmițătorul de la liniile de transmisie de intrare și de ieșire coaxiale și sisteme de antenă.
informații generale
Pe parcursul multor ani de utilizare în diferite tipuri de sisteme de comunicații, conceptul de performanță ce rezultă sistemul a fost unul dintre cei care au format obiectul de interes primar în al companiei EMR Corporation. Scopul acestui articol - pentru a prezenta revizuirea și studierea diferitelor aspecte care ar trebui analizate pentru a maximiza eficiența operațională a sistemului și fiabilitatea de impedanta de potrivire a diferitelor elemente ale sistemului.
Sisteme de transmisie tipice
RF de putere cel mai adesea produsă prin combinarea unui amplificator de putere de oscilator. Pentru a transmite un semnal de ieșire de la oscilator la intrarea amplificatorului de putere, apoi de la amplificatorul de putere la o antenă respectivă în sistemele de operare într-un interval de frecvență mai mică decât 2,5 GHz, coaxial linia de transmisie prin cablu cel mai frecvent utilizate. ghiduri de undă mari sunt utilizate în sistemele cu microunde și transmiterea de semnale de mare putere în banda de televiziune UHF, în principal într-o canale UHF de înaltă frecvență. Sistem. care funcționează în intervalul de mai sus de 2,5 GHz, în general, utilizate pentru alimentarea waveguides antene.
Elementele unui sistem de transmisie tipic prezentat în formă de diagramă bloc din figura 1. Puncte de interes în lumina acestui articol sunt marcate cu un asterisc (*). În funcție de clasa de servicii considerate, niveluri de putere poate fi prezent într-un interval de plecare de la fel de mici ca câteva sute de milliwatts la o capacitate suficient de mare, ajungând la un număr mare de kilowați.
Fiecare punct marcat (*) în figura 1 trebuie să asigure potrivirea electrică acceptabilă, dacă este necesar, pentru a atinge un nivel ridicat de performanță al sistemului rezultat. dacă nivelul de putere al miliwați sau kilowați, orice pierdere de energie electrică nu este de dorit. La niveluri de putere rezultate slabe la performanțe slabe la un nivel de putere redus de semnal transmis de fapt, ceea ce reduce intervalele de transmisie. La un nivel mai ridicat de pierdere de putere crește costul de energie electrică necesară pentru a genera puterea dorită. Toate elementele sistemului de transmisie este de asemenea aranjată cu riscul încălzirii excesive a elementelor importante ale sistemului și reducerea gamei de comunicare, în special atunci când intense sau prelungite de utilizare.
În cazul în care apar pierderi în sistemele de transmisie
Un răspuns simplu la această întrebare este următoarea: Tot ceea ce este un conductor de putere. Aceasta va contribui la canalul de pierdere, în special în cazul în care rezistența dinamică a tuturor elementelor care nu sunt aliniate unele cu altele. Cablurile sunt agenți de putere, și, prin urmare, să contribuie la pierderea. Caracteristica de rezistență standard a sistemelor fără fir în industrie, este de 50 # 937 cel puțin în ultimii cincizeci de ani. În consecință, toate echipamentele și cablurile trebuie să aibă această valoare de rezistență pentru o performanță maximă a sistemului rezultat. Pentru asamblarea acestor cabluri să fie utilizate cu conectori si rezistenta 50 # 937
Vă rugăm să rețineți că seria „UHF Band“ de conectori, inclusiv conectori tip PL259 și SO239, este încă folosit, au fost dezvoltate pentru mai mult de cincizeci de ani, atunci când frecvența de 50 MHz a fost considerat „de sus“, a spectrului de frecvențe radio. Acești conectori nu au o rezistență constantă, și poate duce la nepotriviri destul de grave în componente importante ale sistemului la frecvențe mai mari de 30 MHz.
Un studiu atent al cablului coaxial
Cablul coaxial este format din „conductor exterior“ al unui tub sau împletitură și concentric alungit sau laminate „conductor intern“. Raportul dintre conductori interior și exterior dimensiuni, împreună cu natura materialului dielectric izolator al cablului, determină caracteristicile sau „caracteristică impedanta“ cablu coaxial.
După cum se arată în Fig.2, impedanța liniei de transmisie în dielectric aer uscat este dat de următoarea formulă:
(Notă: toate dimensiunile trebuie să fie în aceleași unități, de exemplu, inci mm, și altele asemenea.)
proprietăți dielectrice
Termenul „dielectric“ se aplică la orice material care nu este un conductor de electricitate: izolator. la nivelul mării Aerul uscat are o constantă dielectrică egală cu 1, toate celelalte medii izolatoare au un dielectric constant mai mare decât 1. Cablurile folosind vinil solid sau spumă de material izolator dielectric separă ca un solid din teflon sau elicoidală crestat ca construcția cablului de curent poate avea dielectric constantă până valorile de mai multe ori valoarea constantei dielectrice a aerului uscat la nivelul mării. azot uscat, gaz inert, se filtrează printr-un „agent de deshidratare“ pentru a elimina complet umezeala, care este stocat la o presiune ușor mai mare decât presiunea atmosferică la nivelul mării, este utilizat pe scară largă în cabluri solide ermetice pentru a se asigura că schimbările de presiune atmosferică și umiditatea relativă nu a schimbat rezistență la cablu.
Atunci când se ocupă cu mare capacitate și la frecvențe mai mari de cabluri cu diametru mai mare sunt utilizate cu pierderi mai mici la lungimi specificate. Pierderile de cablu sunt, de obicei, măsurată în decibeli, dB, la 100 de picioare la cele mai comune pentru benzile de frecvență de comunicații mobile terestre. Cabluri flexibile făcute în conformitate cu standardele RG-58 și RG-59 în timp au fost înlocuite în cele mai multe, dacă nu toate, sistemele comerciale acoperite fire de argint cu dublă izolare, și materiale de izolare teflon sau tipuri speciale de dielectricilor spuma pentru a reduce pierderile și o îmbunătățire semnificativă în ceea ce privește izolarea cablurilor. Cablurile semiflexibile cu conductori rigizi sau cabluri rigide cu conductoare solide utilizate materiale ceramice izolante, sau în spirală, centrând interior structura de susținere a conductorului de teflon cu azot uscat etanșate de-a lungul ei, pentru a reduce pierderile. Aceste tipuri de cabluri sunt utilizate în aplicații cu capacitate ridicată și la frecvențe înalte.
Cele mai multe dintre sistemele de distribuție CATV și SCTV standardizate împotriva rezistenței 72 # 937 în urmă cu mulți ani și este rezistența sistemică este încă folosit în prezent în această industrie. În cazul unor cerințe de sistem speciale, cum ar fi atunci când se utilizează cabluri ca traductoare liniare pot fi utilizate cu cabluri de rezistență 75, 93 # 937 și alte valori speciale de rezistență. Aceste tipuri sunt disponibile de la producători de cabluri multiple. Atunci când rețelele de cablu de proiectare folosit lungimea tipică a unor astfel de cabluri, astfel încât secțiuni ale rezistenței au fost de acord cu dispozitivele și circuitele la care altfel ar fi fost aliniată corect.
Realismul impedanta de potrivire
Se presupune adesea că într-un sistem în care toate elementele au o rezistență de 50 # 937, puteți utiliza fie o lungime de cablu de 50 ohmi, și o „coordonare perfectă“ va fi un rezultat al mesto.Eto valabile numai atunci când toate elementele sistemului sunt pur rezistiv 50 # 937 caracteristici, fără să arate nici o reactanță inductivă sau capacitivă.
Vă rugăm să citiți din nou capitolul precedent
În practica de dispozitive de frecvență radio, prezența inductanță sau capacitance efecte chiar relativ mici poate duce la reducerea eficienței în general, atunci când două sau mai multe cabluri sunt conectate la dispozitiv. Pentru a se potrivi cablurile de care aveți nevoie pentru a calcula componentele reactive pentru a obține cel mai mare performanță posibilă. Pentru o înțelegere completă a ceea ce avem în minte, să ne uităm la natura amplificatorului, înainte de a porni la întrebarea impedanței liniilor de transmisie și a antenelor.
oscilatoare de anatomie
Cea mai modernă generație de frecvență este realizată prin sinteza electronică. Flexibilitatea și ușurința cu care sunt programate și de lucru emițătoare cu mai multe canale și receptoare de astăzi, posibil prin sintetizator tehnologia modernă „Solid“.
Aspecte ale proiectării sintetizatoare - este o întrebare în sine. oscilatoare moderne pe baza unui corp rigid este setat canal de frecvență extrem de stabil programat, la un nivel de putere redus, sinteză de frecvență folosind sofisticate pentru a stabili cu precizie frecvențele canalelor dorite. De obicei, se aplică modularea selectivă a transportatorului ca parte a funcțiilor de sintetizator. Ca urmare a etapelor succesive semnalul este amplificat la un nivel de putere adecvat pentru amplificatorul de putere (UM). Acest UM poate avea două sau mai multe etape, pentru a obține nivelul de putere de ieșire dorit.
Oscilatorul de master identifică diferite de rezistență inter- în trepte, în conformitate cu alegerea și disponibilitatea componentei de rețea activă designerului. Practica obișnuită este de a proiecta rezistența de ieșire de oscilator de 50 # 937 la un nivel de putere predeterminat, cum ar fi de 3,5 sau 10 wați. Diferitele forme sau tipuri UM Acestea sunt utilizate, cu cea mai mare probabilitate în ipoteza că impedanța de intrare amplificator amplificator de ieșire va fi la fel ca și crearea unei „sarcină“ impedanță. Este important de observat impedanta de potrivire adecvată, ca oscilatorul de master este de fapt un emițător cu consum redus de energie. Acesta va transmite puterea de intrare UM cel mai eficient numai atunci când impedanța sa de ieșire compatibilă cu impedanța de intrare a UM
Destul de des există situații când oscilatorul de master, care poate oferi puterea necesară de la UM eșuează și generează frecvența de ieșire sau contrafaceri nu mai funcționează atunci când impedanța de intrare UM diferă în mod semnificativ de la cincizeci de ohmi, sau când între ieșirea oscilatorului de master și de intrare UM folosind cablul de nepotrivite. Când oscilatorul master este normalizat la, de exemplu, 5 wați de putere și utilizează clasa de ieșire „B“ sau „C“, împreună cu setarea „nivelul de ieșire“, în unele etape anterioare, adesea rezistență efectivă poate varia într-o gamă largă, deoarece puterea de ieșire a comandantului Generatorul variază în intervalul de setare de putere disponibilă.
Acest fapt este adesea observată de către mulți experți, în ipoteza greșită că maestru impedanță de ieșire oscilator este constantă, indiferent de puterea generată.
Tipice amplificatoare cu semiconductori.
Timp de mulți ani, amplificatoare cu semiconductori s-au bazat exclusiv pe tehnologia tranzistorului de putere, dar acum industria este din ce în ce producerea și utilizarea dispozitivelor de armare de putere FET. Cu toate acestea, ne putem aștepta ca utilizarea de amplificatoare cu tranzistori de putere bi-polare va continua timp de mai mulți ani mai mult, ca cele mai multe dispozitive cu astfel de componente au fost proiectate pentru a lucra direct pe surse 12.6 (nominal) de alimentare transportabile (VDC), în timp ce dispozitivele FET funcționează la un nivel de putere de 25 W sau mai mare, de obicei, necesită tensiuni mai mari de operare, complicând cerința de a energiei, în special în aplicații de transport.
tranzistori de putere RF, așa cum sa dovedit, includ dispozitive care generează putere în intervalul de la o valoare mai mică de 1 watt la 60 wați sau mai mult, și dispozitive FET acum capabil să se ocupe de până la 250 wați de ieșire. În mod tradițional, în amplificatoare de putere tranzistor este de a utiliza o singură etapă de amplificare cu suficientă putere pentru a rula două sau patru „push-pull“ paralele dispozitiv alimentat separatoare hibride. conectate la intrările lor, și re-combina ieșirile folosind dispozitive hibride.
Figura 3 reprezintă o diagramă bloc pentru o organizare tipică a componentelor în stare solidă amplificator. În aceste circuite dispozitivele active funcționează, de obicei, în modul de clasa „B“, dând cantități foarte mici de curent, până când primesc stimulare de la semnalul de declanșare. Din moment ce activitatea lor este determinată dinamic de nivelul de pornire, mai multă energie este condusă, cu atât mai mare va fi curentul de ieșire direct de la sursa de alimentare.
Perechea hibridă poate fi de 90 °, sau așa cum se arată în figura 3, poate fi proiectat „Wilkinson“, folosind elemente de panglică într-un design tipic. Linii în două jumătate de lungime de undă lungă rezistență 70 # 937 furnizează 50 ohm rezistență la sursă și o frecvență de ieșire rezonabil intervale. Loturile sunt rezistori de 100 ohm, montate de obicei pe radiator, care servesc, de asemenea, pentru a disipa căldura generată de elementele active. Rezistori disipa puțină energie sau nu împrăștie deloc, în timp ce pe capetele lor opuse ale defazajul este de 180 °. și au aceeași amplitudine de tensiune, până când soldul este menținut în rețea.
Astfel, componentele de clasa amplificator „B“ și „C“ ar trebui să aibă un nivel de putere de ieșire. și poate fi de așteptat ca aceste amplificatoare vor funcționa cel mai eficient într-un interval relativ îngust de niveluri de putere de ieșire. Este important să se recunoască faptul că o lucrare specifică amplificator la niveluri mai mari sau mai mici decât inerente în valorile sale la nivel de putere de ieșire de proiectare, va duce la schimbări în intrarea sa dinamică sau rezistențele de ieșire.
amplificatoare de putere FET sunt sensibile la aceleași aspecte. impedanței de intrare este mult mai mare decât cea a tranzistori, și o coordonare adecvată admisie mult mai critică, în cazul în care este necesar pentru a realiza o funcționare stabilă cu intermodulație scăzută. În cazul în care nici o putere suprasolicitat considerabil la pornire, atunci eșecul dispozitiv de multe ori apare cu excepția cazului în anumite circuite de protecție sunt prevăzute circuite care limitează nivelul de intrare la pornire în raport cu nivelul de putere de ieșire. Pere excitație va duce la curent excesiv de mare în tranzistori sau dispozitive FET, cauzând defectarea unei componente și / sau deteriorarea plăcilor cu circuite sau alte componente datorită generării de căldură excesivă.
Informațiile de pe această pagină nu este o ofertă oficială.
Pentru a clarifica parametrii actuali, vă rugăm să contactați departamentul de vânzări înainte de a comanda.