مقسم الطاقة من ويلكنسونهي دائرة مقسم طاقة. عند تطابق جميع المنافذ، يمكنها تحقيق عزل بين منفذي إخراج. على الرغم من إمكانية تصميم مقسم طاقة ويلكنسون لتحقيق أي تقسيم للطاقة (انظر على سبيل المثال بوزار [1])، سيركز هذا المثال على دراسة حالة التقسيم المتساوي (3 ديسيبل). سيتم استخدام طريقة FDTD للحصول على معاملات التشتت للجهاز.
مقسم الطاقة من ويلكنسونالإعدادات التناظرية
تُستخدم مجموعة البنية "trace and load" في ملف محاكاة FDTD المسمى Wilkinson_power_divider. تم إنشاء وتعيين المعلمات الفيزيائية والكهربائية لمقسم طاقة ويلكنسون في fsp. تم نمذجة خط نقل الميكروستريب باستخدام لوحة مستطيلة ثنائية الأبعاد موصلة كهربائيًا مثاليًا (PEC) موضوعة على ركيزة بسمك 1.59 مم وثابت عزل نسبي 2.2. تم حساب العرض المطلوب لكل قسم من أقسام خط النقل باستخدام المعادلتين 3.195 و3.197 في Pozar [1] (انظر ملف البرنامج النصي microstrip.lms في مثال الميكروستريب)، وهما 4.9 مم (Z0=50 أوم) و2.804 مم (√2Z0=70.7 أوم) على التوالي. تم إنشاء خط النقل ربع الموجي باستخدام مضلعات ثنائية الأبعاد مُشكّلة على هيئة حلقة. 3.194 في Pozar [1] هو λ g/4=55.5 مم. يتم نمذجة المقاوم باستخدام لوحة مستطيلة ثنائية الأبعاد تحدد مادة ذات R=100 أوم.
تُوضع المنافذ على مسارات الإدخال والإخراج لحقن نمط خط النقل في نطاق التردد من 0.5 إلى 1.5 جيجاهرتز وحساب معاملات التشتت للجهاز. لمزيد من التفاصيل حول إعداداتها، راجع صفحة المنافذ. وكما هو موضح أدناه، سيتم تغيير منفذ المصدر يدويًا لتفعيل منفذ واحد في كل مرة.
تُوضع منطقة تغطية الشبكة على كل مسار لتحديد طوله وعرضه. تتطلب خصائص الانحناء والزاوية لمسار الفرع أن يكون حجم الشبكة متساويًا في الاتجاهين س و ص (د س = ص ص). لا يُمثل هذا قيدًا على مسارات التغذية والإخراج المُحاذية لمحور الإحداثيات. تُوضع نسخة من منطقة تغطية الشبكة المُستخدمة لتتبع الفرع على يمين مسار الإخراج للحفاظ على تناظر الشبكة.
يحيط شرط حدود امتصاص PML بمنطقة المحاكاة بأكملها، باستثناء حد z الأدنى، والذي تم تحديده كشرط حدودي معدني يحاكي مستوى التأريض لخط نقل الميكروستريب.
مقسم الطاقة من ويلكنسون النتائج والتحليل
يوضح الشكل أعلاه استجابة التردد لمعاملات التشتت المستخدمة في محاكاة العزل والنقل، وتوزيع المجال الكهربائي عند تردد 1 جيجاهرتز. يتم توليد هذه القيم بواسطة البرنامج النصي بعد اكتمال المحاكاة. تجدر الإشارة إلى أنه يمكن الحصول على هذه النتائج على المسار باستخدام شبكات أدق من تلك المحددة في ملف المحاكاة.
النظيرمقسم الطاقة من ويلكنسونيتميز هذا الجهاز بتوافق ممتاز عند مدخلاته (S11=-40 ديسيبل، f=1.0 جيجاهرتز) ومخرجاته (S22=-32 ديسيبل، f=1 جيجاهرتز)، كما يتمتع بعزل جيد (S32=-43 ديسيبل، f=1 جيجاهرتز)، ويبلغ تردده المركزي 1.01 جيجاهرتز، وهو ضمن نطاق 1% من تردد التشغيل التصميمي البالغ 1 جيجاهرتز. بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا توزيعًا متساويًا للطاقة بمقدار 3 ديسيبل (S31=-3 ديسيبل عند f=1 جيجاهرتز) مع تغير أقل من 10% في نطاق التردد التناظري.
تُقدم شركة سي تشوان كينليون للميكروويف تشكيلة واسعة من أجهزة الميكروويف بتكوينات ضيقة النطاق وعريضة النطاق، تغطي ترددات تتراوح من 0.5 إلى 50 جيجاهرتز. وهي مصممة للتعامل مع طاقة دخل تتراوح من 10 إلى 30 واط في نظام نقل 50 أوم. وتستخدم تصميمات الميكروستريب أو الستربلاين، مع تحسينها لتحقيق أفضل أداء.
يمكننا أيضًا تخصيص مقسم الطاقة وفقًا لمتطلباتك. يمكنك إدخالصفحة التخصيص لتوفير المواصفات التي تحتاجها.
شركة سيتشوان كينليون لتكنولوجيا الميكروويف المحدودة
بريد إلكتروني:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
تاريخ النشر: 6 ديسمبر 2022
