Blog

RF signallarni so'ndirishni tushunish va ularning signallarni boshqarishdagi rolini o'rganish

RF koaksial tizimlardagi so'ndirish ta'rifi

RF koaksial tizimlarda, signallarning uzatish liniyalari yoki komponentlar bo'ylab harakatlanishi bilan kuchining pasayishi — ya'ni, o'tkazuvchanlik asosan kamayishini anglatadi. Ushbu quvvatning pasayishini desibellarda (dB) o'lchaymiz. Barcha maqsad shundaki, signallar keyingi uskunalarni ortiqcha yuklamaslik uchun xavfsiz darajada saqlanishi kerak. Bu tizimning qarshilik qismida energiya yo'qotilganda sodir bo'ladi. Zamonaviy doimiy o'tkazuvchilar aynan kerakli darajada dB qiymatlarini kamaytirishda juda yaxshi ishlaydi, shuningdek, ularga katta ahamiyat kasb etadigan to'g'ri impedans mosligini saqlaydi. Nima uchun? Chunki mos kelmaydigan impedanslar signallarni buzadigan aks etishlarga olib keladi. Ushbu zamonaviy qurilmalar ham keng doirada yaxshi ishlaydi va ular o'z samaradorligini yo'qotmasdan doimiy tokdan boshlab taxminan 18 gigagertsgacha bo'lgan chastotalarni qamrab oladi.

O'tkazuvchanlik Qiymatlari Signal Kuchi va Butunligiga Qanday Ta'sir Qiladi

3 dB, 6 dB yoki 10 dB so'rish sozlamalari orasidagi tanlov signallarning fon shovqindan ajralib chiqish darajasi hamda umumiy qabul qilgich ishlashiga haqiqiy ta'sir qiladi. Yuqori dB raqamlar nozik qismlarni ortiqcha yuklanishdan himoya qilishga yordam beradi, garchi muhandislar kiritish yo'qotishi va issiqlik muammolari kabi o'zaro almashinuvlarga e'tibor qaratishlari kerak bo'lsada. Masalan, 6 dB pasaytirish asosan signal kuchini ikki marta kamaytiradi. Bu bir nechta bosqichli kuchaytirgich tuzilmalarida ishlaganda, istalmagan distorsiya muammolaridan saqlanishni xohlayotganimizda juda muhim. O'ttgan yili o'tkazilgan to'lqin shakllari bo'yicha so'nggi sinov natijalariga ko'ra, RF signal zanjiri ekspertlarining so'nggi topilmalariga qarasak, analog oldingi qismga juda katta quvvat tushishi muammolarga olib keladi. Natija? 5G qabul qilgichlaridagi xato vektor kattaligi o'ttgan yilgi so'nggi to'lqin shakli sinovlariga ko'ra taxminan 40% pasayadi.

Quvvatni so'rishning tizim samaradorligi va chiziqlikka ta'siri

Tijorat attenuatorlarining quvvat chegaralari odatda 1 dan 100 vatchgacha bo'ladi va bu raqamlar qurilma qanchalik chiziqli qolishini ishlash jarayonida ko'rsatadi. Signalni kamaytirishning to'g'ri darajasini olish buzilishlarni nazoratda tutilish uchun juda muhim. Ba'zi tadqiqotlar kabel televizion tizimlarida 10 dB lik tushirma (pad) uchinchi tartibli kesish nuqtalarini taxminan 15 dB ga oshirishi mumkinligini ko'rsatadi. Ko'pchilik muhandislar shuningdek, harorat barqarorligiga ham katta e'tibor beradi. Faqat 1 gradus Selsiy darajadagi kichik o'zgarish ham attenuatsiya o'qishini 0.02 dB ga o'zgartirishi mumkin. Bu ko'p narsa emas deb ko'rinishi mumkin, lekin aniq aniqlik talab etiladigan millimetr to'lqinli radiolokatsion kalibrlash kabi sohalarda bunday maydachik siljishlar aniq o'qishlar bilan xarajatli xatolar o'rtasidagi farqni hosil qiladi.

O'rnatilgan ko'aksial attenuatorlardagi standart attenuatsiya qiymatlari

Keng tarqalgan dB darajalari: 3dB, 6dB, 10dB va 20dB tushuntirilgan

Sozlangan koaksial o'zgartirgichlar tizim talablarini amaliy dizayn bilan muvozanatlash uchun standartlashtirilgan desibell (dB) qiymatlari ishlatadi. Eng keng tarqalgan darajalar quyidagilardir:

• 3dB : Kirish quvvatini yarmiga kamaytiradi, impedans mosligi bo'yicha kichik sozlamalar uchun ideal
• 6dB : Dastlabki darajalarning 25% gacha quvvatni kamaytiradi, antenaning uzatish liniyasini muvozanatlashda keng qo'llaniladi
• 10dB : Quvvatni 90% ga kamaytiradi, tez-tez sinov uskunalari kalibrlashda qo'llaniladi
• 20 dB : Chiqishni kirishning 1% gacha cheklaydi, nozik qabul qilgichlarni himoya qilish uchun zarur

2024-yilda RF tizimi integratorlari o'tkazgan so'rov shuni ko'rsatdiki, o'rnatishlarning 63% i minimal VSWR buzilishiga e'tibor beradigan sanoat standarti 50-om tizimlari bilan mos keladigan 3 dB dan 20 dB gacha bo'lgan o'zgartirgichlardan foydalanadi.

Sanoat Standarti Qiymatlar Ketma-ketligi va Ularning Amaliy Qo'llanilishi

Muhandislar ketma-ket signallar zanjiri dizaynlarini soddalashtiruvchi logarifmik ketma-ketlik asosida o'zgartirish qiymatlarini tanlaydi. Oddiy ketma-ketlik quyidagicha:

Oddiy Ketma-ketlik
3dB → 6dB → 10dB → 20dB → 30dB

Bu bir nechta attenuatorlarni birlashtirishda yuqori quvvatli radiolokatsion tizimlar va hujjratli infratuzilma uchun yetarli bo'lgan 69 dB gacha bo'lgan kumulyativ kamayish imkonini beradi. Dizaynlari odatda ISO 9001:2015 issiqlik barqarorligi standartlariga mos keladi va ixcham N-turi ulagichlarida 100Vt gacha quvvatni qo'llab-quvvatlash imkoniyatiga ega.

N-Turi 3dB Doimiy Attenuatorlar: Qo'llanilishi va Integratsiyasi

N-turidagi 3dB attenuatorlar 0–8 GHz diapazonida mustahkam interfeyslari va 0,1 dB amplituda tekisligidagi barqarorligi tufayli bazaviy stansiyalarda keng tarqalgan. Yetakchi ishlab chiqaruvchilar ularni quyidagilarga moslashtiradi:

1. 5G mMIMO massivlarida quvvat kuchaytirgich chiqish sathini sozlash
2. To'lqin uzatgich to'plamlarida VSWR ni tuzatish
3. LTE/Sub-6GHz tarmoqlarni yangilash davrida signallar yo'nalishining standartlashtirilishi

Maydon testlari -55°C dan +125°C gacha haroratlarda 0,05 dB kirish yo'qotishining barqarorligini ko'rsatadi va MIL-STD-202G shoxlanish va vibratsiyaga chidamlilik talablari bilan mos keladi.

Attenuator ishlashiga ta'sir qiluvchi dizayn va muhandislik omillari

Ko'aksial Attenuator Dizaynidagi Rezistiv Tarmoq Topologiyalari

Koaksial so'rishlar ishonchli tarzda signallarni kamaytirish uchun ayniqsa Pi (π) shakllari yoki T-konfiguratsiyalar bo'lgan e'tiborli ravishda ishlab chiqilgan rezistiv tarmoqlarga tayanadi. Pi turi 18 GHz chastotalargacha taxminan ±0,3 dB aniqlik bilan ingichka plyonkali rezistorlar bilan juda yaxshi ishlaydi. Boshqa tomondan, T-tarmoqlar doimiy ravishda 200 vattgacha bo'lgan kuchni qabul qilishi mumkin, lekin ular ba'zi band kengligi imkoniyatlaridan voz kechadilar. Bu komponentlarni ishlab chiqish aslida juda ham murakkab ishdir. Muhandislar keraksiz induktiv ta'sirlarni kamaytirish uchun rezistor materiallari va ularning fizik joylashishini sozlashga soatlab vaqt sarflaydilar. Bu ehtiyotkorona ish keng chastota diapazonida ±0,1 dB ichida o'zgarishlarni saqlab, tekis signal yo'qotish ishlashini saqlashga yordam beradi, bu murakkab aloqa tizimlari bilan ishlaganda juda muhim.

To'lqin qarshiligini moslashtirish va VSWR ni optimallashtirish orqali signallarning barqarorligi

RF tizimlarida qarshilik mos kelmasligi sodir bo'lganda, signallar sifatini sezilarli darajada pasaytiruvchi noqulay turuvchan to'lqinlar vujudga keladi. Yaxshi tomoni shundaki, yuqori samarali sustagichlar ish sohasi davomida ularni muvozanatlangan rezistor konfiguratsiyasi tufayli odatda 1,2:1 dan kam saqlash orqali VSWR nisbati ustidan nazorat o'rnatish imkonini beradi. Ba'zi tadqiqotlar standart 50 om tizimlarida 6 dB lik sustagich qo'shish orqali aks etish muammosini taxminan yarmiga qisqartirish mumkinligini ko'rsatdi, bu esa qabul qiluvchi nozik komponentlarni teskari aks etish tufayli shikastlanishdan himoya qiladi. Yanada yaxshi natijalarga erishish uchun yangi avlod ilg'or modellar 40 GHz chastotagacha bo'lgan chastotalarda VSWR ni 1,1:1 dan kamgina darajada ushlab turishga erishadi. Buni ular koaksial ulanishlarning asta-sekin shakllangan konstruksiyasi va qurilmadagi qarshilik komponentlarining tarqoq joylashuvi kabi aqlli dizayn xususiyatlari orqali amalga oshiradi.

Chastota reaktsiyasi va RF tizimlarda band kengligi cheklovlari

Zamonaviy doimiy o'zgaruvchanlikli attenuatorlar juda keng diapazonda ishlaydi, odatda DC dan taxminan 50 GHz gacha. Lekin bunga bir cheklov bor — materialga bog'liq bo'lgan kesish nuqtalariga yetganda ularning ishlashi pasayib ketadi. Masalan, keng polosali 10 dB li modellarni olsak. Berilliy oksidli substratlardan foydalangan holda, 26,5 GHz gacha bo'lgan chastotalarda ular ±0,5 dB ichida barqaror ishlashini saqlay oladi. Biroq, chastotani 40 GHz ga etkazganda, substratdagi moda chalg'ish muammolari tufayli 1,2 dB gacha tebranish paydo bo'lib, muammolar boshlanadi. Shu yerda harbiy darajadagi versiyalar qo'l keladi. Ular vakuumlangan koaksial tuzilmalar bilan diamant issiqlik tarqatgichlarni birlashtirgan maxsus dizayn yordamida bu muammolarni hal qiladi. Bu kombinatsiya DC dan boshlab 110 GHz gacha bo'lgan chastotalarda, ajoyib VSWR ko'rsatkichi 0,8:1 gacha bo'lgan ishlash imkonini beradi. Bunday ishlash xususiyatlari faza massivli radar tizimlari va signallarning butunligi muhim bo'lgan keyingi avlod 5G FR2 tarmoqlari kabi ilg'or tizimlar uchun ularni zarur komponentlar qiladi.

Doimiy RF sustagichlarning amaliyotdagi signallar zanjiridagi asosiy qo'llanilishi

Chiziqdagi sustashuv orqali qabul qilgichni ortiqcha yukdan himoya qilish

Doimiy RF sustagichlar nozik qabul qilgichlarni yuqori signallar quvvatidan himoya qiladi. Chiziqqa 3dB yoki 10dB lik sustagich ulanishi keluvchi signallarni xavfsiz ishlash darajasiga tushiradi. Radarda, aks etgan impulslar boshlang'ich komponentlarni osonlikcha bekor qilishi mumkin, 6dB lik sustagich quvvatni 75% ga kamaytiradi va signallarning aniqligini saqlab, barqaror ishlash imkonini beradi.

Sinov va o'lchash muhitida signallar darajasini kalibrlash

Spektr va tarmoq analizatorlari kabi sinov asboblari aniq kalibrlash uchun doimiy sustagichlardan foydalanadi. 20dB lik sustagich haqiqiy dunyo kabellaridagi yo'qotishlarni simulyatsiya qiladi va aniq quvvat o'lchovlarini amalga oshirishga imkon beradi. Bu amaliyot MIL-STD-449D sinov protokollari bo'yicha amalga oshiriladi, bunda ±0.2dB sustashish aniqligi 5G hamda sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari bo'ylab takrorlanishni ta'minlaydi.

Doimiy sustagichlardan foydalanib to'lqin qarshiligini moslashtirish aniqligini oshirish

Attenuatorlar mos kelmaydigan komponentlar orasidagi aks etuvchi signallarni so'ndirish orqali impedans mosligini yaxshilaydi. 3 dB N-turidagi attenuator asosiy stansiya kuchaytirgichlarida VSWR ni 1,5:1 dan 1,2:1 gacha kamaytiradi, bu esa chastota reaktsiyasini buzuvchi turgan to'lqinlarni kamaytiradi. Bu xususiyat antenalar massivida ayniqsa qimmatli bo'lib, unda elementdan-elementga impedans o'zgarishi nurlarning shakllanish aniqligiga ta'sir qiladi.

Tadqiqot holi: Uyali bazaviy stansiyalarga 10 dB li attenuatorlarni o'rnatish

Shahar atrofida 5G tarmog'ini joriy etish jarayonida muhandislar kuchaytirgichlar va dublerlar orasiga 10 dB lik doimiy attenuatorlarni o'rnatdilar, natijada quyidagilarga erishildi:

• 3,5 GHz da aks etuvchi quvvatning 40% ga kamayishi
• To'liq yuk ostida xatolik vektorining (EVM) 8% dan 3% gacha yaxshilanishi
• shovqinlarni kamaytiruvchi kuchaytirgichning foydalanish muddatining 18 oyga uzaytirilishi
  Bu konfiguratsiya 256-QAM modulyatsiyasini qo'llab-quvvatlab, ma'lumotlarni uzatish tezligini oshirish bilan birga FCC Qoidaning 27-qismini bajarishni saqlab qoldirdi.

RF ko'aksial attenuatorlarning optimal ishlashini ta'minlash mezonlari

Quvvatni ushlab turish imkoniyati va issiqlik tarqatish samaradorligi

RF koaksial so'ndirgichlar tizim quvvatini signallarning sifatiga ta'sir qilmasdan ushlashlari kerak. Quvvat sig'imi ham ancha farq qiladi — ba'zi so'ndirgichlar o'ttirmas dasturlar uchun faqat 0,5 vattli quvvatni ushlashi mumkin, boshqalari esa o'ttirmas tuzilmalarda 1000 vattgacha bo'lgan quvvatni ushlashi mumkin, bu ma'lumot Pasternackning o'ttirmas yilgi ma'lumotlariga asoslangan. Bu kabi yuqori quvvat darajasini ishlatayotganda, isishni oldini olish uchun ishlab chiqaruvchilar odatda aluminiy issiqlik chiqaruvchi radiatsiyalar yoki hatto majburiy havo sovutish tizimlarini o'rnatadi. Buni to'g'ri bajarmaslik tizim zanjiridagi so'ndirgichdan keyin keladigan elektron komponentlarga zarar yetkazish, noxohish garmonikalar, g'alati aralashma effektlari kabi muammolarga olib kelishi mumkin.

Ulanish turlari (masalan, N-turi, SMA) va atrof-muhitga chidamlilik

Tanlangan ulagich turi uskunaning qanchalik yaxshi ishlashiga va uzoq muddat ishonchliligini saqlashiga katta ta'sir qiladi. Eng mashhur variantlarga taxminan 18 GHz gacha ishlaydigan N-turi ulagichlar hamda 26,5 GHz chastotagacha ishlatiladigan SMA ulagichlar kiradi. Bu ulagichlar signallarning chastotasini qayta ishlash imkoniyati hamda jismoniy chidamlilik jihatidan muvozanatli yechim taklif etadi. Havo tarmog'idagi stansiyalar yoki aviatsiya kabi qattiq sharoitlarda ishlatilganda, muhandislar odatda IP67 gigiena himoya texnologiyasi bilan himoyalanuvchi, shaffof po'lat korpusli attenuatorlarga murojaat qiladi. Bunday dizaynlar yomg'ir, chang, -40 gradus Selsiydan +125 gradus Selsiygacha bo'lgan harorat ekstremal sharoitlar kabi atrof-muhit omillariga ancha yaxshiroq chidamli bo'ladi.

Zamonaviy 5G hamda mikroto'lqin tizimlarida chastota diapazoni mosligi

Attenuatorlar ilg'or tizimlarning ishlash chastotalari bilan mos kelishi kerak. Masalan:

• 5G FR2 tarmoqlari (24–52 GHz) vSWR <1.5:1 talab qiladi
• Mikroto'lqinli orqa kanal (6–42 GHz) tekis o'zgarish (±0,3 dB) talab qilinadi
  7/16 DIN kabi kattaroq ulagichlar yuqori quvvatni qo'llab-quvvatlaydi, lekin chastota diapazonini cheklaydi va shuning uchun keng polosali barqarorlik uchun bariyl oksid kabi substrat tanlovi muhim ahamiyatga ega.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

RF signalning susayishi nima?

RF signalning susayishi — RF ko'aksial tizimlarda uzatish liniyalari yoki komponentlar orqali o'tayotgan signallarning kuchlanishining pasayishini anglatadi. Bu signallar xavfsizligi va butunligini boshqarishda muhim omildir.

Susayish tizim ishlashiga qanday ta'sir qiladi?

Susayish signallarning quvvat darajasini boshqarish, nozik komponentlarning ortiqcha yuklanishidan himoya qilish hamda aloqa tizimlarida signallar sifatini saqlash orqali tizim ishlashiga ta'sir qiladi.

Keng tarqalgan susayish qiymatlari qaysilar?

Keng tarqalgan susayish qiymatlari 3dB, 6dB, 10dB va 20dB ni o'z ichiga oladi, ular turli dasturlarda — masalan, impedans mosligi, quvvatni kamaytirish va sinov uskunalari kalibrlash uchun — foydalaniladi.

RF tizimlarida qarshilik mosligi nima uchun muhim?

Signal sifatini pasaytirishi va RF tizimlarida distsiyani keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan signallarni aks ettirishni oldini olish uchun qarshilik mosligi muhim.