고출력 결합 응용 분야에서 전력 분배기의 한계는 다음과 같은 주요 요인에 기인합니다.
1. 절연 저항(R)의 전력 처리 제한
- 전력 분배 모드:
- 전력 분배기로 사용될 때, 입력 신호는 다음과 같습니다.IN는 지점에서 동일 주파수, 동일 위상의 두 신호로 분리됩니다.A그리고B.
- 절연 저항R전압 차이가 발생하지 않아 전류 흐름이 없고 전력 손실도 없습니다. 전력 용량은 마이크로스트립 라인의 전력 처리 능력에 의해서만 결정됩니다.
- 결합기 모드:
- 결합기로 사용될 경우, 두 개의 독립적인 신호(에서)아웃1그리고아웃2서로 다른 주파수 또는 위상을 가진 신호가 적용됩니다.
- 전압 차이가 발생합니다.A그리고B, 전류가 흐르게 함 R소모된 전력은R는 와 같습니다½(OUT1 + OUT2)예를 들어, 각 입력이 10W인 경우,R10W 이상의 전력을 견뎌야 합니다.
- 하지만 일반적인 전력 분배기의 절연 저항은 일반적으로 열 방출이 불충분한 저전력 부품이므로 고전력 조건에서 열적 고장이 발생하기 쉽습니다.
2. 구조 설계 제약 조건
- 마이크로스트립 라인의 한계:
- 전력 분배기는 종종 마이크로스트립 라인을 사용하여 구현되는데, 이는 전력 처리 용량이 제한적이고 열 관리가 불충분합니다(예: 작은 물리적 크기, 낮은 열 방출 면적).
- 저항기R이 제품은 고출력 소산을 위해 설계되지 않았으므로 결합기 응용 분야에서 신뢰성이 더욱 제한됩니다.
- 위상/주파수 감도:
- 두 입력 신호 간의 위상 또는 주파수 불일치(실제 상황에서 흔히 발생)는 전력 소모를 증가시킵니다.R이는 열 스트레스를 악화시킵니다.
3. 이상적인 동일 주파수/동일 위상 시나리오의 한계
- 이론적 사례:
- 두 입력 신호의 주파수와 위상이 완벽하게 일치하는 경우(예: 동일한 신호로 구동되는 동기화된 증폭기),R전력을 소모하지 않으며, 총 전력은 에서 합쳐집니다.IN.
- 예를 들어, 50W 입력 두 개를 이론적으로 결합하면 100W의 출력을 낼 수 있습니다.IN마이크로스트립 라인이 전체 전력을 처리할 수 있다면.
- 실질적인 과제:
- 실제 시스템에서 완벽한 위상 정렬을 유지하는 것은 거의 불가능합니다.
- 전력 분배기는 고출력 결합에 필요한 안정성이 부족하며, 사소한 불일치조차도 문제를 일으킬 수 있습니다.R예기치 않은 전력 급증을 흡수하여 고장을 방지합니다.
4. 대안 솔루션의 우수성 (예: 3dB 하이브리드 커플러)
- 3dB 하이브리드 커플러:
- 외부 고출력 부하 단자를 갖춘 캐비티 구조를 활용하여 효율적인 열 방출과 높은 전력 처리 용량(예: 100W 이상)을 확보하십시오.
- 포트 간 고유한 절연 기능을 제공하고 위상/주파수 불일치를 허용합니다. 불일치가 발생한 전력은 내부 부품 손상을 방지하고 외부 부하로 안전하게 전환됩니다.
- 디자인 유연성:
- 캐비티 기반 설계는 마이크로스트립 기반 전력 분배기와 달리 확장 가능한 열 관리와 고출력 애플리케이션에서 견고한 성능을 제공합니다.
결론
전력 분배기는 절연 저항의 제한된 전력 처리 용량, 부적절한 열 설계, 위상/주파수 불일치에 대한 민감성 때문에 고출력 신호 결합에 적합하지 않습니다. 이상적인 동일 위상 시나리오에서도 구조적 및 신뢰성 제약으로 인해 실용적이지 않습니다. 고출력 신호 결합에는 다음과 같은 전용 장치가 필요합니다.3dB 하이브리드 커플러열 성능이 우수하고, 불일치에 대한 내성이 있으며, 캐비티 기반 고출력 설계와 호환성이 뛰어나므로 선호됩니다.
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게시 시간: 2025년 4월 29일