EN
RF әлсіткішінің негізгі жобалау принциптері: T, Pi және негізгі сапалық көрсеткіштер
Тұрақты әлсіткіштер қарапайым көрінеді: бірнеше резистор, олар сигналды белгілі децибел санына дейін азайтады. Шын мәнінде rf әлсіткішінің жобасы бұл әлсіту емес, негізінен сәйкестендіру мәселесі. Кіріс пен шығыс арасындағы RF трактісіне дұрыс импедансты ұсынатын, сонымен қатар қажетті әлсіту деңгейін қамтамасыз ететін пад қажет. Егер олай болмаса, шағылулар өлшенген әлсіту деңгейін өзгерте алады, көз немесе жүктемені бұза алады және жақсы көрінетін есептеулер жиілікке қатысты нашар жұмыс істей алады.
50 Омдық жүйелер үшін Т және Пи падтары – ең пайдалы бастапқы нұсқалардың екеуі. Бұлар пассивті, өзара кері резисторлық тораптар, олар тең көз және жүктеме импеданстары үшін жобалануы немесе импедансты түрлендіруге бейімделуі мүмкін. Бұл мақала тең импедансты жағдайға назар аударады, содан кейін таңдалған схеманы жиілік диапазонына, қуатты ұстауға, VSWR-ге және әлсіту дәлдігіне байланыстырады.
Жобалауды резисторлардың мәндерінен емес, жүйе талаптарынан бастаңыз
Реттілікпен rf әлсіткішінің жобасы бес құрамындағы сұрақтан басталады: Қандай әлсірету қажет? Сілтеме импедансы қандай? Қандай жиілік диапазоны тегіс болуы керек? Орташа және шың қуат қандай болуы мүмкін? Және қоршаған жүйе қандай деңгейде сәйкессіздікті төзуге қабілетті? Тек қана қажетті әлсірету — толық спецификация емес.
Мысалы, 50 Омдық сынақ жолындағы 10 дБ-дық пад идеалды түрде кірісінде де, шығысында да 50 Ом болуы керек. Сондықтан дұрыс спроекцияланған пад сигнал деңгейін мақсатты түрде төмендетсе де, блоктар арасындағы изоляцияны жақсартуға болады. Әлсірету кейбір шағылысқан энергияны жұтады және әрбір қосылған блокқа тұрақтырақ импедансты көрсетеді.
Ең қарапайым жағдайда кернеу қатынасын есептеңіз: K = 10 A/20 , мұнда Aмұндағы A — дБ-мен берілген әлсірету. Кейіннен резисторлардың формулалары екі порттың да сәйкестігін қамтамасыз ету талабынан шығады. Алдымен есептеңіз, екіншіден — практикалық резистор мәндерін таңдаңыз, үшіншіден — жиналған торды тексеріңіз.
T-тәрізді азайтқыш: қатарлы қосылуға ыңғайлы топология
Симметриялық Т-тәрізді азайтқыш екі тізбекті кедергілер мен олардың арасындағы параллель кедергіден тұрады. Оны түсіну оңай, себебі сигнал жолы көрінетіндей етіп екі тізбекті буын арқылы өтеді. Тең сілтеме кедергілері үшін Z 0, стандартты идеалды қатынастар мынадай:
- Әрбір тізбекті буын: R серия = Z 0(K − 1)/(K + 1)
- Орталық параллель буын: R шант = 2Z 0K/(K 2− 1)
50 Ом жүйесінде бұл теңдеулер қалаған мәндерге дейінгі дөңгелектеу, дәлдік талдауы және паразиттік модельдеу алдында идеалды резистор жиынтығын береді. Т-тәрізді пластиналар кезінде тізбектің үзілуы шағын жерде болған кезде немесе орталық түйінді төмен индуктивті қысқа қосылу арқылы жерге қосуға болған кезде қолайлы болады.
Айырбас физикалық. Жоғары жиіліктерде тізбектегі резисторлық алаңдар мен жерлендірілген орталық қосылу паразитті индуктивтілік пен сыйымдылық қосады. Төменгі жиілікте электрлік тұрғыдан қысқа орналасу бандың жоғарғы шегінде жинақталған торап ретінде әрекет етпей қалуы мүмкін. Топология әлі де дұрыс; оның іске асырылуы нақты резистордың қаптамасы, жерге орналасу үлгісі және коннектор ауысуы арқылы тексерілуі керек.
Пи-төмендеткіш: шантқа ыңғайлы топология
Симметриялық Пи-төмендеткіш екі шант резисторын — әрбір портта біреуден — және олардың арасындағы тізбектегі резисторды қолданады. Ол тең көз және жүктеме кедергілері кезінде Т-төмендеткішпен мақсатты тұрғыдан электрлік эквивалентті. Бірақ оның геометриясы өзге тақта немесе коаксиалды орналасуға сыйып кетуі мүмкін. Пи-төмендеткіш әдетте екі портта да ыңғайлы жерге қосылу болған кезде және тізбектегі элемент олардың арасында қысқа ұсталған кезде тартымды болады.
Ешқандай топология әртүрлі орналасуларда жеңіске жетпейді. Үздіксіз RF жерлемені сақтайтын, ток циклы аймағын кішірейтетін және резистордың паразиттік әсерін ең аз зиян келтіретін орынға орналастыратын желіні таңдаңыз. Осы практикалық сәйкестік тәжірибеге сүйеніп Т немесе Пі топологиясын таңдаудан маңыздырақ.
| Шешім факторы | Т-тәрізді пад | Пі-тәрізді пад |
|---|---|---|
| Физикалық үлгі | Екі тізбекті тармақ және бір орталық шунт | Бір тізбекті тармақ және екі портта да шунттар |
| Пайдалы орналасу шарты | Қысқа орталық жерлемемен қосылатын табиғи тізбекті үзілу | Екі порт түйінінде де күшті жерлемеге қатынас |
| Жалпы дизайн мақсаты | Қысқа сериялық жолда сәйкес келетін өшіру | Порттың бүйіріндегі шанттық басқарумен сәйкес келетін өшіру |
| Тексеру керек | Сериялық паразиттік құбылыстар мен орталық арқылы индуктивтілік | Шант-жер сапасы мен порттың үзілістері |
Падтың жұмыс істеуін шешетін негізгі өнімділік параметрлері
Өшіру мәні және тегістігі
Номиналды өшіру — бұл сілтеме жағдайында көрсетілген азайту. Шын мәнінде rf әлсіткішінің жобасы қаншалықты өшіру қажетті жиілік және температура диапазоны бойынша өзгеретіні — одан да пайдалы сұрақ. Резистордың дәлдігі, жиілікке тәуелді паразиттік құбылыстар, коннектор ауысуы және жақын орналасқан металл бұйымдар барлығы нәтижені өзгерте алады. Кең жолақты жұмыс үшін жиілікке қатысты өшірудің орнына бір ғана орташа жиіліктегі санға сүйенбеңіз — оны тапсырыс беріңіз немесе өлшеңіз.
Жиілік ауқымы
Резисторлық желінің идеалдық схемалық моделінде сүйір қиылысу жоқ, бірақ оның қаптамасы мен орналасуында бар. Жалғаушыларды қысқа ұстаңыз, ұзын жерге қайтулардан аулақ болыңыз және жұмыс жасайтын жиілік диапазонында паразиттік әсерлер маңызды болған кезде векторлық желілік талдағышпен жинақталған құрылымды модельдеңіз немесе өлшеңіз. Жүйе жиілік диапазонынан әлдеқайда жоғары бағаланған азайтқыш автоматты түрде жақсы сатып алу емес; артық шектеу тек нақты жиілік немесе сәйкестендіру талабын шешуі керек.
Кері байланыс коэффициенті және кері шамасы
Кері байланыс коэффициенті және кері шамасы импеданстың сәйкестігін сипаттайды. Жақсы сәйкестік маңызды, себебі шағылулар берілетін қуат пен өлшеу сенімділігін өзгертеді. Изоляцияны жақсарту үшін табақша орнатуға болады, бірақ тек табақшаның өзі жұмыс жасайтын жиілік диапазонында жеткілікті сәйкестікті сақтаған жағдайда ғана. Қолданыс бағытты болған кезде немесе көзбен жүктеме жағдайлары бірдей емес кезде кіріс пен шығыс кері байланыс коэффициентін жеке-жеке қараңыз.
Қуатты ұстау және резистордың шашырауы
Жалпы кіріс қуаты жеткіліксіз. Энергияның ең үлкен бөлігін сіңіретін резистор, әсіресе жоғары ослабление немесе сәйкессіз жүктеме кезінде, алдымен өз температуралық шегіне жетуі мүмкін. Орташа қуат, шыңдық қуат, импульстық жағдайлар, жылу шашу және резистордың қуаттан төмендетілуін тексеріңіз. Жоғары қуатты коаксиалды қолданыстар үшін каталог компоненті тақта деңгейіндегі падтан тиімдірек болуы мүмкін, себебі оның корпусының құрылымы, жылулық жолы мен коннектордың араласуы бағалауға кіреді.
Қажетті жиілік диапазоны мен интерфейсіне сыйып кететін қапталған шешім болса, мысалы, осындай өнім 100 Вт 4,3/10 коаксиалды ослабление қолданыс спецификациясына сәйкестігін тексеруге болады. Таңдау алдында жарияланған ослабление опциясын, жұмыс істеу жиілік диапазонын, қуат жағдайларын және коннектордың сыйласуын растаңыз.
Тәжірибелік тексеру тізбегі
- Ослабление, сілтеме импедансы, жиілік диапазоны және қуат жағдайларын орнатыңыз.
- Сәйкес жүйе үшін идеалды Т немесе Пи мәндерін есептеңіз.
- Допуск, кернеу және жылулық маржамен резистор мәндері мен корпус түрлерін таңдаңыз.
- RF жолы қысқа болатындай және индуктивтілігі төмен болатындай жерге қосу қайтарымы бар желіні орналастырыңыз.
- Толық жұмыс істеу жиілік диапазонында S-параметрлерін өлшеңіз, содан кейін қажетті жұмыс циклында қуаттың әрекетін тексеріңіз.
Бір пайдалы ескертпе: аттенюатордың негізгі мақсаты — төмен енгізу шамасы емес. Басқаша айтқанда, бақыланатын шамадағы шығын мен қайталанатын импедансты қамтамасыз ету. Егер Т немесе Пи топологиясы, резисторлық технология және механикалық орындалу барлығы жүйенің талаптарына сай келсе, онда пайда болған аттенюатор — болжанатын RF құрылғысы болады, ал шағылулардың белгісіз көзі емес.
Жиі кездесетін шешімдер үшін RF аттенюатордың жобалау бақылау тізімі
«Аттенюатордың жобалау бақылау тізімін» қараған кезде осы қысқа тізімді пайдаланыңыз rf әлсіткішінің жобасы ол резистордың есептелуін компонентті таңдау шешіміне айналдырады.
RF аттенюатордың жобасы жүйенің импедансына сәйкес келе ме?
Бір rf әлсіткішінің жобасы 50 Ом үшін есептелген аттенюатор автоматты түрде 75 Омдық жол үшін дұрыс емес. Т-тәрізді немесе Пи-тәрізді аттенюаторды есептеуден бұрын көзі мен жүктеменің импедансын растаңыз. Егер олар өзара сәйкес келмесе, тең импедансты формулаға итерлеп енгізудің орнына импедансты сәйкестендіретін аттенюаторды есептеңіз.
RF төмендеткіштің жобасы нақты жиілік диапазоны бойынша көрсетілген бе?
Ең төменгі және ең жоғарғы жұмыс істеу жиіліктерін көрсетіңіз. Сенімді rf әлсіткішінің жобасы төмендетудің дәлдігі мен VSWR осы толық диапазонда, тек бір номиналды жиілікте емес, белгіленген.
RF төмендеткіштің жобасы нақты қуаттың жұмыс циклын көтере ала ма?
Үздіксіз, шыңдық, импульстік және сәйкессіздік жағдайларын қараңыз. Жоғары қуатты rf әлсіткішінің жобасы резистордың температурасының көтерілуі мен жылу таралуы номиналды дБ мәніне қарағанда шектеуші болуы мүмкін.
RF төмендеткіштің жобасы жинақталғаннан кейін өлшенді ме?
Стендтегі есептеулер мақсатты мәнді орнатады; желілік анализатордың деректері аяқталған rf әлсіткішінің жобасы өнімді растайды. S11, S22 және S21 параметрлерін өлшеңіз, содан кейін оларды алғашқы төмендету мен сәйкестендіру талаптарымен салыстырыңыз.
Сатып алуға қатысты қайта қарау үшін RFQ-ға топологияны, номиналды төмендетуді, кедергіні, жиілік диапазонын, ең жоғарғы қуатты, коннектор типін және VSWR-ді жазыңыз. Бұл rf әлсіткішінің жобасы талаптар әртүрлі тағайындаушылар бойынша тексерілетін болуы керек.
Өндірістік шығару үшін өткізгіштіктің азаюы мен қайтарылу шегі үшін қабылдау терезесін көрсетіңіз. Қайталанатын rf әлсіткішінің жобасы ол өлшенген шектермен, схемаға негізделмей-ақ анықталады.
RF азаюын жобалау бойынша жиі қойылатын сұрақтар
RF азаюын жобалау үшін қандай топологияны таңдау керек?
Орналасу және жерлену геометриясына қарай T немесе Pi топологиясын таңдаңыз. Бұлардың екеуі де rf әлсіткішінің жобасы олардың мәндері мен физикалық орындалуы дұрыс болған кезде сәйкес келетін тұрақты азаю пластинасын құруға қабілетті.
RF азаюын жобалауда VSWR неге маңызды?
VSWR сәйкессіздікті көрсетеді. Төмен шағылу rf әлсіткішінің жобасы болжанатын сигнал деңгейін қамтамасыз етеді және қосылған RF кезеңдері арасында жақсы изоляция қамтамасыз етеді.
