Блог

RF басаңдатууну түшүнүү жана анын сигналды башкаруудагы ролу

RF коаксиалдык системалардагы басаңдатуунун аныктамасы

RF коаксиалдык системаларда, батташтыруу негизинен сигнал күчүнүн трансмиссия саптары же компоненттер боюнча жылган сайын азайышын билдирет. Бул күчтүн төмөндөгүн децибелдер (dB) менен өлчөйбүз. Бүт бул иштин максаты - төмөнкү жабдыктарды шокко урбастабоо үчүн сигналдарды коопсуз деңгээлде кармоо. Бул системанын резистивдик бөлүктөрүндө энергия жоголгондо болот. Бүгүнкү күндө тагыныштыргычтар берилген dB маанисин так келтириште жакшы иштейт, ошондой эле импедансты туура кармоого мүмкүндүк берет, ал эми бул абдан маанилүү. Неге? Анткени ылайык келбеген импеданстар сигналдарыбызды бузуп жиберген чагылууларды тудурат. Бул заманбап түзмөктөр өзүнүн эффективдүүлүгүн жоготпой түзүлгөн токтон баштап 18 гигагерцке чейинки жыштыкка чейинки кеңири диапазондо жакшы иштейт.

Батташтыруу мааниси сигналдын күчүн жана бүтүндүгүн кандай таасир этет

3dB, 6dB же 10dB басылуу деңгээлиндери жөнүндө чечим сигналдардын фондук түбөлүктөн кандайча айырмаланышына жана кабыл алуучунун жалпы иштөөсүнө чыныгы таасирин тийгизет. Жогорку dB сандарын тандоо сезгич болгон бөлүктөрдүн шамалдуулугунан коргоого жардам берсе да, инженерлер иштетүү үзүлүшүнүн жогорулашы жана жылуулук маселелери сыяктуу алмаштырууларга көңүл бурушубуз керек. Мисалы, 6dB чектөө сигналдын күчүн негизинен жарымга кыскартат. Бул биз боорсок булгануу маселелерин болгондо болбой коюу келеби деп карап жаткан көп баскычтуу усулдагы күчөйткүчтөр менен иштөөдө маанилүү роль ойнойт. Учурда RF сигналдык тизмектин экспертилеринин табыштарын карасак, аналогдук алдыңкы бөлүккө тийип турган ашыкча кубаттуулук жөнөкөй гана кыйынчылык тудурат. Натыйжада? Өткөн жылкы толкун формасы боюнча тесттердин негизинде 5G кабыл алуучулардагы каталар векторунун чени 40% төмөндөйт.

Кубаттуулукту басуунун система эффективтүүлигине жана сызыктуулугуна таасири

Коммерциялык аттенюаторлордун кубаттуулук чектөөлөрү көбүнчө 1 ден 100 ваттка чейин жетет, бул сандар түзүлүш иштеп турганда канчалык сызыктуу болоорун көп билдирет. Сигналды туура кылып кемитүү — бул дисторсияны камтый албай калуу үчүн негизги фактор. Кээ бир изилдөөлөр кабелдик телеберүү системаларында 10 дБ пад кошкондо үчүнчү даражадагы кесилиш нүктөлөрүн 15 дБга жакшыртышы мүмкүн экенин көрсөтөт. Көптөгөн инженерлер температуранын туруктуулугуна да чоң маани берет. 1 градус Цельсийге болгон кичинекей өзгөрүш аттенюация окуууну 0,02 дБга өзгөртүшү мүмкүн. Бул көп эмес көрүнүшү мүмкүн, бирок тактык маанилүү миллимтерлик толкундар радарынын калибрлеши сыяктуу колдонулуштарда так окуулар менен кымбатка салыштырмалуу каталардын ортосундагы айырманы аныктайт.

Туруктуу Коаксиалдуу Аттенюаторлордо Кабыл алынган Аттенюация Мааниси

Жалпы кездешүүчү дБ деңгээлдери: 3дБ, 6дБ, 10дБ жана 20дБ түшүндүрүлгөн

Туруктуу коаксиалдык төмөндөткүчтөр системанын талаптарын практикалык конструкция менен тең салмаакчы стандартташтырылган децибел (dB) маанисин колдонушат. Эң кеңири колдонулган деңгээлдер:

• 3dB : Киргизилген кубатту 50% төмөндөтөт, импедансты шарттандыруудагы кичинекей өзгөртүүлөр үчүн жарайт
• 6dB : Баштапкы деңгээлдин 25% гана калтырат, антенналардын таратуу желитеринде тең салмактоо үчүн кеңири колдонулат
• 10dB : Кубатту 90% га чейин төмөндөтөт, тесттик жабдыктарды калибрлеодо жыш колдонулат
• 20 дБ : Чыгышты баштапкы киргизүүнүн 1% гана чектейт, сезгичтүү кабыл алуучуларды коргоо үчүн зарыл

RF системаларынын интеграциясы боюнча 2024-жылдагы илимге 63% и 3dB менен 20dB диапазонунда төмөндөткүчтөр колдонгон, ал эми бул 50-омду стандарттуу системаларга туура келет жана VSWR бузулушун минималдуу кылууга басым жасайт.

Өнөр жай стандарттуу маанилердин өсүшү жана алардын практикалык колдонулушу

Инженерлер сигналдын чынжырын каскаддоо дизайндарын жөнөкөйлөтүү үчүн логарифмалык прогрессияга негизделген төмөндөтүү маанисин тандап алат. Мисалы:

Мүнөзгө мүнөздүү прогрессия
3dB → 6dB → 10dB → 20dB → 30dB

Бул бир нече аттенюаторду бириктиргенде жалпысынан 69 дБгача төмөндөтүүгө мүмкүндүк берет — бийик кубаттуу радар жана уялык инфраструктурага жетиштүү. ISO 9001:2015 жылуулук туруктуулугу стандарттарына ылайык иштелип чыгып, компактты N-type коннекторлордо 100 Втка чейинки кубатты колдоот.

N-Типтеги 3dB Туруктуу Аттенюаторлор: Колдонуу жана Биригүү

N-типтеги 3dB аттенюаторлор базалык станцияларга орнотулганда чоң интерфейстерге жана 0–8GHz диапазонунда амплитуданын 0,1dB жазыктыгына ээ болгондуктан кеңири таралган. Иштетүүчүлөр аларды төмөнкүлөр үчүн оптималдаштырат:

1. 5G mMIMO массивдериндеги кубат күчөйткүчтүн чыгышынын деңгээлин белгилөө
2. Толкун түтүктөрүнүн VSWR түзөтүлүшү
3. LTE/Суб-6GHz тармактарын жаңыртуу учурунда сигналдык траекторияны стандартташтыруу

Талаадагы сынамалар -55°Cдон +125°Cге чейинки температурада 0,05dB өтүп кетүү жоголушунун туруктуулугун көрсөттү, MIL-STD-202G шарттарына ылайык шокко жана вибрацияга каршы турушат.

Аттенюаторлордун ишине таасир эткен долбоорлоо жана инженердик факторлор

Коаксиалдык Аттенюаторлордун Долбоорунда Кедергилешүүчү Тармагынын Топологиялары

Коаксиалдык төмөндөтүүчүлөр сигналдарды ишенчтүү төмөндөтүү үчүн, негизинен Пи (π) формасы же T-конфигурацияларындагы каршылыктык тармактарга ийгиликтүү сүйөнөт. Пи тиби 18 ГГц жыштыкка чейинки дээрлик ±0,3 дБ тактык менен тонкою калган пленкалык резисторлор менен жакшы иштейт. Башка тараптан, T-тармактар көп мүнөздүү кубатту кабыл ала алат, 200 ватт чейинки узартма кубатты туруктуу кармоого мүмкүндүк берет, бирок алардын банддык мүмкүнчүлүктөрү бир аз камсыз болот. Бул компоненттерди долбоорлоо чыныгында оңой эмес иш. Инженерлер зарарлуу индуктивдүүлүк таасирлерин азайтуу үчүн резистор материалдарын жана алардын физикалык жайгашуусун көптөгөн сааттар бою өзгөртүп отурушат. Бул убакыт талап кылган иш кеңири жыштык спектринде ±0,1 дБ ичинде өзгөрүлгөн сигналдык жоголуунун тегиздигин сактоого жардам берет, бул татаал коммуникациялык системалар менен иштөөдө чоң мааниге ээ.

Сигналдын туруктуулугу үчүн импедансты шартташтыруу жана VSWR оптималдашуу

RF системаларда импеданстык ылайып түшүү болгондо, сигналдын сапатын жабыркаткан кыймылсыз толкундор пайда болот. Бул маселенин жаман тарабы мында эмес, балансталган резистордуу конфигурацияларга байланыштуу жогорку өнүмдүүлүктөгү аттенюаторлор иштөө диапазону боюнча VSWR нисбетин 1.2:1 астында кармоого мүмкүндүк берет. Кээ бир изилдөөлөр стандарттык 50 омдук системаларда 6 дБ аттенюатор кошкондо чагылтылуу маселесин жарымга чейин камтыйарын көрсөткөн, бул кайтымдуу чагылтуулардан нәзик кабыл алуучу компоненттерди коргойт. Дагы да жакшы натыйжалар үчүн, жаңыраак алдыңкы модельдөр коаксиалдык туташтырууларды постепенно формалоо жана курал боюнча таралган каршылык компоненттери сыяктуу зекий дизайн өзгөчөлүктөрү аркылуу 40 ГГцке чейинки жыштыктарда VSWR 1.1:1 ден ашырбоо үчүн башарып чыгат.

RF Системалардагы Жыштык Реакциясы жана Бандын Чектөөлөрү

Модернизацияланган туруктуу аттенюаторлор кеңири диапазондо, түз сызыктан тартып дээрлик 50 ГГц чейин иштейт. Бирок бул материалдардын чектөөчү чекиттерине жеткенде алардын иштеши начарлай баштайт. Кең полосалуу 10 дБ моделдерин мисал кылып алсак болот. Булар бериллий оксидинин негизиндеги подложкаларды колдонгондо 26,5 ГГцке чейин ±0,5 дБ деңгээлинде сакталат. Дагы жогору 40 ГГцге чейин жеткирсек, подложка режиминин күчөйтүлүшүнөн улам пайда болгон 1,2 дБ толкундоо менен кыйынчылыктарга дуушар болобуз. Муну чечүү үчүн аскердик класстагы версиялар колдонулат. Алар эвакуацияланган коаксиалдык конструкциялар менен алмаздын жылуулук тараткычтарын колдонуу аркылуу бул маселелерди чечет. Бул комбинация сигналдын бүтүндүгү маанилүү болгон фазалык массивдүү радар системалары жана кийинки буын 5G FR2 таралышы сыяктуу алдыңкы чегинде турган системалар үчүн маанилүү компоненттер болуп саналган, түз сызыктан 110 ГГцке чейинки VSWR баасы 0,8:1ге жетип иштөөгө мүмкүндүк берет.

Туруктуу RF тартипсиздиктердин чыныгы сигналдык тизмектердеги негизги колдонулушу

Сызык боюнча тартипсиздик аркылуу кабыл алуучунун бузулушун болгоно алдын алуу

Туруктуу RF тартипсиздиктер сезгичтүү кабыл алуучуларды жогорку сигнал кубаттуулугунан коргойт. Сызыкка 3dB же 10dB тартипсизди орнотуу кирүүчү сигналдарды коопсуз иштөө деңгээлинде кармап турат. Кайра калыбына келтирилген импульстар алдыңкы бөлүктөрдү басып жиберүүчү радиолокациялык системаларда 6dB тартипсизди 75% кубаттуулукту төмөндөтүп, сигналдын тактыгын сактоо менен туруктуу иштөөгө мүмкүндүк берет.

Тесттик жана өлчөө шарттарында сигнал деңгээлин калибрлео

Спектр жана тармак анализаторлары сыяктуу тесттик приборлор так калибрлоо үчүн туруктуу тартипсиздерге таянат. 20dB тартипсиз чыныгы дүйнөдөгү кабельдеги жоголтууларды имитациялайт жана так кубаттуулук өлчөөлөрүн камсыз кылат. Бул практика MIL-STD-449D тесттик протоколдоруна ылайык ±0.2dB тартипсиздиктин тактыгы 5G жана жасалма жылдыздар байланыш системаларынын так кайталанышын камсыз кылат.

Туруктуу тартипсиздерди колдонуп импеданс уюштуруунун тактыгын жакшыртуу

Аттенюаторлор келбетишсиз компоненттердин ортосундагы чагылган сигналдарды жумшартуу аркылуу импедансты шектөөнү жакшыртат. Н-типтеги 3dB аттенюатор базалык станциянын усулдандыргычтарында VSWRди 1,5:1 ден 1,2:1ге чейин төмөндөтүп, жыштык реакциясын бузуучу тургуучу толкундорду азайтат. Бул маани элементтердин импедансынын айырмаланышы нурлантуу формасынын тактыгына таасир эткөн антенналык массивдерде өзгөчө маанилүү.

Мисал: Уялык базалык станцияларга 10dB Аттенюаторлорду орнотуу

Шаардык 5G тармагында инженерлер күч коштогучтор менен дуплексерлердин ортосуна 10dB туруктуу аттенюаторлорду орнотушкан, мындан эришилген натыйжалар:

• 3,5GHz де чагылган кубаттын 40% камтылуусу
• Толук жүктөмдө EVM 8% дан 3% ке жакшырды
• төмөн чыдамдуу усулдандыргычтын иштөө мөөнөтүн 18 айга созуу
  Бул конфигурация FCC Часть 27 талаптарын сактоо менен бирге жогорку маалымат өткөрүү үчүн 256-QAM модуляциясын колдооду.

Оптималдуу RF коаксиалдык аттенюаторлорду тандоо критериалары

Кубатты төтөнүш мүнөздөмөсү жана жылуулук бөлүү эффективдүүлүгү

RF коаксиалдык төмөндөткүчтөр системанын кубатын сигналдын сапатын бузбостон өздөрүнө алуусу керек. Кубаттын мүмкүнчүлүгү да айырмаланат - Pasternackтин өткөн жылкы маалыматтарына ылайык, кээ бирлери тынч колдонулуш учурда гана 0,5 ватт чыдай алса, башкалары салмактуу иштөө шарттарында 1000 ваттка чейин чыдай алат. Бул жогорку деңгээлдеги кубат менен иштөөдө өндүрүүчүлөр көбүнесе иштеп турган заттар ысып кетпесин үчүн алюминий жылуулук чыгаргычтарын же кээде ысып кетүүнү болгонон алдын алуу үчүн үнкүлөтүлгөн аба менен салкындатуу системаларын ойгонушат. Муну туура ишке ашырбасак, токойлоо гармониктери, таң каларлык интермодуляциялык эффекттер же андан да начары, төмөндөткүчтөн кийинки системадагы тизмектерге чыныгы физикалык зыян келүү мүмкүн.

Коннектор түрлөрү (мисалы, N-типи, SMA) жана Тирүү шарттарга чыдамдуулугу

Тандаган коннектордун тиби техника кандай ийгиликтүү иштей турганына жана узак мөөнөткө сенсибелдүүлүгүнө чыныгы таасирин тийгизет. Кеңири таралган эки вариант N-типтеги коннекторлор (18 ГГц чейин) жана 26,5 ГГц чейинки жыштыкта иштей ала турган SMA коннекторлору болуп саналат. Бул коннекторлор сигналдык жыштыкты кармап турууга жана физикалык башталышка туруктуулугуна жакшы тепе-теңдикти камсыз кылат. Сырткы уялык башында же учактарда кездешүүчү катуу шарттар менен иштөөдө инженерлер жыш оңочторду коргоо үчүн эритилбеген болот корпусун жана IP67 герметизация технологиясын колдонушат. Бул дайыма суу зыян келтирүү, кир түшүү жана минус 40 градус Цельсийден плюс 125 градус Цельсийге чейинки температуранын экстремалдуу шарттарына каршы турууга мүмкүндүк берет.

Модернизацияланган 5G жана микротолкун системаларында жыштык диапазонуна ылайыктуулук

Оңочтор алдыңкы чектелген системалардын иштөө диапазонуна туура келүүсү керек. Мисалы:

• 5G FR2 тармагы (24–52 ГГц) vSWR <1,5:1 талап кылынат
• Микротолкундуу арка (6–42 GHz) жазык өткөрүмдүүлүк (±0,3 дБ өзгөрүшү) талап кылынат
  7/16 DIN сыяктуу чоң коннекторлор жогорку кубатты колдошот, бирок жыштык диапазонун чектейт, андан улам берилгенди изилдөө — мындай берилгендердин ичинде бериллий оксиди — кең жол полосасынын туруктуулугу үчүн маанилүү.

Жи frequently берилген суроолор

RF өткөрүмдүүлүгү деген эмне?

RF өткөрүмдүүлүгү RF коаксиалдык системалардагы өткөрүү линиялары же компоненттер аркылуу сигналдын күчүн азайтууну билдирет. Бул сигналдын бүтүндүгүн жана коопсуздугун башкаруу үчүн негизги фактор болуп саналат.

Өткөрүмдүүлүк системанын иштөө өнүмдүлүгүн кандай таасирин тийгизет?

Өткөрүмдүүлүк сигналдын кубат деңгээлин башкаруу, сезгичтүү компоненттердин кубатынын ашып кетүүсүн алдын алуу жана коммуникациялык системалардагы сигналдын сапатын сактоо аркылуу системанын иштөө өнүмдүлүгүнө таасирин тийгизет.

Колдонулган жалпы өткөрүмдүүлүк мааниси кандай?

Жалпы өткөрүмдүүлүк маанисине 3 дБ, 6 дБ, 10 дБ жана 20 дБ кирет, алар импедансты шартташтыруу, кубатты азайтуу жана тесттик жабдыктарды калибрлео сыяктуу ар түрдүү колдонулуштарга кызмат кылат.

РЧ системаларында импедансты шартташтыруу неге маанилүү?

Сигналдын чагылышын болгоно алдын алуу үчүн, ал эми сигнальдын сапатын төмөндөтүп, РЧ системаларында искажениеге алып келет, ошондуктан импедансты шартташтыруу маанилүү.