جيمي لام تشنغ ياوهوا قوه هاو

(كلية هندسة المعلومات، جامعة قوانغدونغ، وقوانغتشو 510000)

باستخدام الدوري هيكل الموجة البطيئة خط نقل مفتوحة بدلا من تحميل التقليدي للمحول مقاومة ربع الطول الموجي، تصميم وتكييفها لالمنمنمة عالية التردد ويلكنسون السلطة المفرق، وتحسين فعالية الطاقة ويلكنسون التقليدية المفرق كبيرة الحجم وعالية عرضة للمشاكل التشتت وقت التردد. وأخيرا، FR4 الركيزة مقرها، والمصممة ل900 ميغاهيرتز من السلطة المفرق ويلكنسون، تظهر القياسات ثلاث مباريات ميناء جيدة، S11 حوالي -20.58 ديسيبل، S22 حوالي -23.62 ديسيبل، S21 حوالي -3.28 ديسيبل، وهو منفذ إخراج عزلة عن -33.3 ديسيبل، نتائج المحاكاة ونتائج قياس اتجاه ثابت، وجدوى هذه الطريقة.

ويلكنسون، مقسم السلطة؛ الدوري بطيئة هيكل الموجة

CLC: TN626

كود الوثيقة: A

DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.2017.02.004

شكل الاقتباس الصيني: جيمي لام تشنغ ياوهوا قوه هو. مغير الدوري هيكل الموجة البطيئة السلطة المفرق ويلكنسون التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (2): 26-28،32.

الإنجليزية شكل الاقتباس: لين Junming تشنغ ياوهوا، تشانغ Guohao. ومغير ويلكنسون السلطة المفرق باستخدام دوري هيكل الموجة البطيئة .Application من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (2): 26-28،32.

0 مقدمة

في تطبيق مضخمات الطاقة RF الطاقة العالية (PA)، والخائن السلطة (السلطة المفرق) يتم تطبيقها على نطاق واسع ، الموحد انتاج الطاقة تستخدم أساسا لمتعدد القنوات وفقا لنسبة معينة من السلطة الفلسطينية تحويلها إلى الإخراج واحدة العضوية ، يخفف فعليا المشاكل الإدارية الحرارية عند نفس الفرد PA انتاج الطاقة الوجه. كبير وفقط لتواتر الأساسية والتوافقيات ونيف المقابلة ل، ومفاعلة الطفيلية من المواد، وتردد عرضة للتشتت لوني، من الواضح لا يمكن تلبية نظم الاتصالات الحديثة والفرقة متعددة النطاق العريض حجم ويلكنسون السلطة المفرق التقليدي للمطالبة . كما الأجهزة النقالة أصبحت أكثر تعقيدا، وحدة رقاقة المستخدمة في هذه الأجهزة هي أكثر تكاملا، من أجل التكيف مع هذا الاتجاه، والأبحاث لتقليل حجم المنطقة التقليدية السلطة المفرق ويلكنسون لها تطبيقات هامة أهمية.

على الرغم من أنه من الممكن تحقيق صغيرة قوة الخائن حجم من خلال استخدام مكونات منفصلة، ولكنه بالإضافة إلى ذلك يزيد من تكلفة تصميم الدوائر. باستخدام بنية الدليل الموجي مواد التخصص، و لا يمكن أن تتحقق مضغوط جدا الخائن السلطة، ولكن هذه الطرق تشمل متطلبات التكوين الدائرة والعملية الخاصة، والدوائر المتكاملة هي معقدة للغاية. يمكن ثيقة و إجراؤها باستخدام هيكل الموجة البطيئة تنفذ أصغر هيكل خط نقل. وأشارت وثيقة أنه منذ ما يعادل سرعة إلى هيكل خط نقل هو أصغر بكثير من سرعة الضوء، حتى أن على ترددات أعلى، مع خصائص تشتت مسطحة نسبيا، وأسلوب أكثر التقليدية هي أكثر مناسبة لتطبيقات النطاق العريض والنطاق العريض متعددة تردد.

في هذه الورقة، وتحميل الدوري المفتوح للخط نقل لتحقيق هيكل الموجة البطيئة للمقسم السلطة ويلكنسون 900 ميغاهيرتز، والدائرة باستخدام HFSS محاكاة الكهرومغناطيسية والاستفادة المثلى من المعلمات الدائرة، وأخيرا البيانات المقاسة من خلال مقارنة محاكاة للتحقق من جدوى النظري .

التحليل النظري للبنية موجة بطيئة الدوري

1.1 الدوري هيكل موجة بطيئة من الدائرة

بعض المسافة الفاصلة (فترة) من خط نقل، مثل السعة الحمل أو الاستقرائي العنصر مفاعلة، حتى أن سرعة خط نقل أي ما يعادل انخفضت هيكل الموجة البطيئة يسمى التحميل الدوري عنصر الدائرة مفاعلة ، في حالة الترددات المنخفضة، قد تكون يعادل خط نقل اتصال عبر مفاعلة جمعها ، كما هو مبين في الشكل.

دون النظر في الخسارة، ويمكن التعبير عن مقاومة مميزة للسرعة تعادل ويعادل الدوري هيكل موجة بطيئة من السعة تحميل خط نقل كما، على التوالي، :

حيث، زينغر هو خاصية مقاومة خط نقل، 0 هو لم يتم تحميل ثابت نشر خط نقل للمكثف، 0 هو التردد الزاوي من التردد المركزي، L هو الحث الطفيلية لكل وحدة طول خط النقل، C هو السعة الطفيلية من خط نقل لكل وحدة طول، c هي سرعة الضوء .

يمكن الحصول عليها من المعادلة (1) و (2)، والسعة ما يعادلها من خط نقل السرعة بشكل دوري محملة يصبح أصغر، بحيث أنه في ذلك تردد المقابلة لطول الموجة يصبح أصغر، أي حجم خط نقل من هيكل الموجة البطيئة حجم خط نقل التقليدي هو أصغر.

1.2 من هيكل الدوري بدلا من الخط التقليدي انتقال الموجة البطيئة

هيكل موجة بطيئة هو مبين في الشكل (1)، لتحديد العدد المناسب من وحدات وحدة N، ويضبط خط نقل خاصية مقاومة المعلمات زينغر د وأطوال أخرى، مثل أن إجمالي طول الكهربائية ما يعادل مجموع خطوط نقل الطاقة الكهربائية مع متساويين في الطول الأصلي وهي:

ويمكن التعبير عن طول خط نقل كل SWS وحدة وحدة والسعة الحمل على النحو التالي:

بدلا من السعة الحمل وأعرب عن استخدام مزيد من كعب مفتوحة (مكتب خدمات الدعم المركزي) على النحو التالي:

حيث، طول dstub من مكتب خدمات الدعم المركزي، Zstub مميزة مقاومة لها.

الصيغة (3) إلى (4)، الموجة البطيئة خلية هيكل مميزة مقاومة زينغر من خط نقل وسرعة تعادل ويتناسب عكسيا مع حجم الموجة البطيئة هيكل خط نقل، وبالتالي فإن عرض الوحدة خط نقل عموما يفضل الموجة البطيئة هيكل العملية الحالية تسمح الحد الأدنى (الحد الأقصى زينغر) .

ويلكنسون السلطة المفرق 2 SWS تصميم مضغوط

، إشارة من P1 مدخل الميناء من التقليدية ثلاثة الميناء 2 السلطة ويلكنسون مقسم هو مبين في الشكل، على التوالي مميزة مقاومة Z0 وبطول خط نقل لتر / 4 الطول الموجي جزئيا من منافذ الإخراج الأخرى P2 و P3. السطرين انتقال هو مبين في الشكل. 2 بدلا من هيكل خط نقل باستخدام خط نقل مفتوحة بشكل دوري، تحميل، كما هو مبين في الشكل. للقضاء على نفوذ من السعة الطفيلية من خط النقل في زوايا خصائص تردد من عملية الشطب خط نقل، اتصل الشطب عرض 1.8 أضعاف عرض خط نقل .

منذ خط نقل الطاقة الكهربائية بعد تحميل الانقطاع مفاعلة عنصر مقاومة حدوث الظاهرة، لمتوسط مقاومة الشاملة، تحميل اللازمة لتقصير المسافة العنصر مفاعلة الفاصل وزيادة عدد الوحدات الهيكلية. إذا كان أكثر الموجة البطيئة خط نقل مميزة مقاومة زينغر الوحدة الهيكلية والبنيوية وحدة من عدد كبير نسبيا من N، أصغر طول اليوم من كل وحدة الهيكلية، ولكن أصغر قيمة حزب المحافظين، مفتوحة طول كعب من الخيوط المتوازية أيضا أصغر. وبطيئة موازية تغييرات وحدة طول مكثف مع عدد الخلايا هو مبين في الشكل (4)، حيث يفترض كل معلمة أن = / 2، ZB = 50، زينغر = 100 ، نائب الرئيس = 3 108M / ثانية، و = 9 غيغاهيرتز.

تم تصميم المعالم الرئيسية ويلكنسون السلطة المفرق هنا يستخدم F0 = 0.9 غيغاهرتز، وثابت العزل الكهربائي النسبي r=4.6@1 غيغاهرتز FR4 الركيزة، وفقدان الظل tan=0.01@1 غيغاهرتز. سمك الركيزة الركيزة hsub = 0.8 مم، سماكة النحاس احباط hcond = 1 / 1OZ (35 ميكرون)، كل المعلمات تصميم السلطة الخائن هو مبين في الجدول 1.

3 قياسات والمناقشة

وتظهر تكوين دائرة من السلطة المفرق هو مبين في الشكل (3) والمعلمة الأمثل باستخدام معلمات الكهرومغناطيسي برامج المحاكاة منصة محاكاة حجم HFSS15.0 الأمثل في الجدول 1. FIG 5 لخريطة المادية للمقسم القوة، قوة الخائن الحق يستخدم هيكل خريطة الموجة البطيئة الجسدي، وحجم 27 30 mm2، غادر ويلكنسون السلطة المفرق هيكل غير الموجة البطيئة، حجم 32 33 mm2، انخفض بنسبة 15.6 في السابق من المجال الأخير.

باستخدام اجيلنت شبكة E5071C اختبار محلل الخطان S-المعلمة فترة الاجتياح تردد هو 43 ميغاهرتز. قياسها 900 ميغاهيرتز، S11، S22، S21 S23 وما يقرب من -20.58 ديسيبل، -22.62 ديسيبل، -3،28 ديسيبل و-33.3 ديسيبل، والمحاكاة ونتائج الاختبار هو مبين في الشكل (6). مقارنة مع نتائج المحاكاة، وجدت في كيلوهرتز تردد 100 ~ الاتساق عالية في حدود 0002 ميغاهرتز، ولكن لا يزال هناك بعض الاختلاف، ولا سيما انخفاض نسبة التردد معامل انتقال إلى الأمام. هو أحد العوامل الرئيسية لهذا الاختلاف يرجع إلى كعب مفتوحة في نفس الوقت في التردد المنخفض لا يمكن أن يكون أي ما يعادل نحو فعال لمكثف، والعامل الآخر هو خسارة كبيرة جدا ثابت العزل الكهربائي النسبي ورقة FR4، مما أدى إلى معاملات انتقال إلى الأمام لا صارمة -3 ديسيبل وأخطاء المرحلة تحدث.

4 خاتمة

باستخدام التحميل الدوري من الموجة البطيئة هيكل خط نقل المفتوحة، تصميم مناسب ل900 ميغاهيرتز من السلطة المفرق ويلكنسون. هذا الهيكل بشكل فعال يقلل من حجم قوة الخائن، ولها خاصية تشتت جيدة في نطاق الترددات العالية. منذ المكون الكهربائية منفصلة والركيزة المادية وخسائر مضاد للطفيليات التي تسببها نتائج قياس التردد والتشتت ونتائج المحاكاة تنحرف، ولكن الاتجاه العام هو نفسه، الذي هو جدوى هذه الطريقة. تظهر نتائج القياس أن الخائن الطاقة لديها VSWR مدخلات جيدة والعزلة، والدائرة مضغوط نسبيا، 15.6 أصغر في الحجم من التقليدية ويلكنسون السلطة المفرق.

مراجع

شين وي، Taoxue مين، نا تشاو تطبيق رواية ثلاثة أجزاء مأخوذة السلطة المفرق ويلكنسون في قوة عالية الكفاءة مكبر للصوت في هندسة الاتصالات السلكية واللاسلكية، 2011،51 (8): 138-142.

POZAR D M.Microwave الهندسة .3rd ed.New نيويورك: وايلي، 2005: 265-378.

جمعها دراسة فنغ ليو وانغ Luyu. الاتساع عنصر ويلكنسون الخائن السلطة المكونات و الأنظمة الإلكترونية والمواد، 2010،29 (9): 29-29.

شياو جون، نيه تشونغ، وبناء على حجم التكنولوجيا تردد الحقيقية ويلكنسون السلطة المفرق 18 الطريق ميكروويف مجلة، 2012 (9): 351-353.

وو تشونغ تشوان. رواية ملليمتر موجة 8 ضعيات الخائن / الموحد التصميم THz للعلوم المعلومات والإلكترونيات، 2014،12 (2): 233-237.

هو علم صحائف، وFanshi يي جيانغ يان شنغ، وما إلى ذلك واستنادا إلى خط نقل مركب ويلكنسون السلطة المفرق اليسار واليمين . العلم راديو، 2009،24 (1): 99-103.

LTCC ثلاثي قوة الخائن وانغ شنغ تشن جين شونغ، يونغ مينغ. وهيكل مدمج . عملية تقنية، 2011،42 (5): 43-47.

وZetao، شي يو، موجة شو وى، الخ المدمجة الأمثل تصميم رقاقة من اتجاهين الخائن قوة تحقيق . عملية تقنية، 2009،40 (5): 44-46.

راوات K، منهجية تصميم الغنوشي F M.A للفواصل السلطة المنمنمة باستخدام تحميل دوري هيكل موجة بطيئة مع تطبيقات مزدوج النطاق Ttransactions .IEEE على نظرية ميكروويف وTechniques.2009،57 (12): 3380-8.

HE Q، LIU Y، Y WU، وآخرون al.An غير المتكافئ مزدوج النطاق السلطة المفرق ويلكنسون مع هيكل موجة بطيئة .Proceedings من APMC 2012،2012.

جيمي لام تشنغ ياوهوا تشانغ تشى هاو، وما إلى ذلك وبناء على هيكل موجة بطيئة الدوري لالمزدوج تحميل ويلكنسون الخائن السلطة ميكروويف مجلة، 2016،32 (2): 72-76.