بهینه‌سازی یک ترکیب‌کننده توان مخروطی ۱۰ پورتی با CST MWS

RF/Microwave Power Meter
اندازه‌گیری توان در سیگنال‌های RF و مایکروویو
۳۰ مرداد ۱۳۹۵
RF Inductor Selection
۷ پارامتر کلیدی برای انتخاب سلف‌های RF
۲ شهریور ۱۳۹۵
10-way Power Combiner

۱۰-way Power Combiiner

یک ترکیب‌کننده توان ۱۰-پورتی در دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه استلنبوش آفریقای جنوبی، طراحی و ساخته شد. این دستگاه یک نمونه از ترکیب‌کننده توان متقارن محوری است که به دلیل ابعاد کوچک، وزن سبک، تلفات کم و عملکرد خوب در بازه فرکانسی پهن-باند، عموماً در صنایع هوایی و فضایی استفاده می‌شود. در بهینه‌سازی ساختار این ترکیب‌کننده توان از نرم‌افزار CST MICROWAVE STUDIO® (CST MWS) استفاده‌شده است.

ترکیب‌کننده‌های توان متقارن محوری مزایای زیادی – تلفات کمتر، ابعاد کوچک‌تر – نسبت به ترکیب‌کننده‌های زنجیره‌ای دارد، خصوصاً وقتی‌که پورت‌های ترکیبی زیادی وجود داشته باشد. در این کلاس از ترکیب‌کننده‌های توان (که شامل ترکیب‌کننده‌های شعاعی مرسوم می‌شود)، ترکیب‌کننده‌های مخروطی دارای مشخصه امپدانسی ثابت هنگام تغییرات فاصله شعاعی هستند. حل‌کننده گذرا در CST MWS نشان داد که برای بهینه‌سازی عملکرد ترکیب‌کننده توان بسیار مناسب است که درنهایت منجر به طراحی و ساخت یک ترکیب‌کننده با تلفات برگشتی بهتر از ۱۴٫۵dB- در بازه فرکانسی ۶٫۵ تا ۱۴٫۱GHz شد.

مدل‌سازی ساختار هندسی ترکیب‌کننده توان

مدل CST این ترکیب‌کننده در شکل زیر نشان داده‌شده است. این ساختار با قرار دادن بخش‌های vacuum و دی‌الکتریک در پس‌زمینه PEC ایجادشده است. یک خط کواکسیال هوایی امپدانس پله‌ای (stepped impedance) برای تطبیق امپدانس ۵۰ اهم پورت ورودی با امپدانس ۵ اهم خط انتقال مخروطی، استفاده‌شده است. محل قرارگیری پورت‌های ورودی نسبت به دیواره بیرونی ترکیب‌کننده که در شکل با عبارت back-short distance نشان داده می‌شود، با CST MWS‌ بهینه‌سازی شده است. ازآنجاکه محل قرارگیری پورت‌ها در اطراف پورت خروجی مرکزی، کاملاً متقارن است، لذا امکان استفاده از صفحات تقارن CST فراهم‌شده و باعث کاهش ۴ برابری زمان شبیه‌سازی می‌شود.

CST MWS Model View of 10-way Combiner

نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری

شکل زیر مقایسه‌ای از نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری را نشان می‌دهد. باوجود سختی زیاد در ساخت و شبیه‌سازی دقیق چنین ساختار بزرگی (قطر حدود ۶۵ میلی‌متر) با شکاف‌های کوچک (تنها ۰٫۲۸ میلی‌متر در انتقال کواکسیال به مخروط)، نزدیکی نتایج قابل‌قبول بود، بااین‌حال اختلاف‌های در ضریب انعکاسی در پورت خروجی در فرکانس‌ قطع بالا مشاهده می‌شود.

Simulation and Measuring Result of Combiner

نمایی از انتشار میدان الکتریکی در فرکانس ۱۰GHz در شکل زیر مشاهده می‌شود.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

CONTACT US
221, Mount Olimpus, Rheasilvia, Mars,
Solar System, Milky Way Galaxy
+1 (999) 999-99-99
PGlmcmFtZSBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3Lmdvb2dsZS5jb20vbWFwcy9lbWJlZD9wYj0hMW0xOCExbTEyITFtMyExZDYwNDQuMjc1NjM3NDU2ODA1ITJkLTczLjk4MzQ2MzY4MzI1MjA0ITNkNDAuNzU4OTkzNDExNDc4NTMhMm0zITFmMCEyZjAhM2YwITNtMiExaTEwMjQhMmk3NjghNGYxMy4xITNtMyExbTIhMXMweDAlM0EweDU1MTk0ZWM1YTFhZTA3MmUhMnNUaW1lcytTcXVhcmUhNWUwITNtMiExc2VuITJzITR2MTM5MjkwMTMxODQ2MSIgd2lkdGg9IjEwMCUiIGhlaWdodD0iMTAwJSIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIHN0eWxlPSJib3JkZXI6MCI+PC9pZnJhbWU+
Thank You. We will contact you as soon as possible.
COMPANY NAME
Dolor aliquet augue augue sit magnis, magna aenean aenean et! Et tempor, facilisis cursus turpis tempor odio. Diam lorem auctor sit, a a? Lundium placerat mus massa nunc habitasse.
  • Goblinus globalus fantumo tubus dia montes
  • Scelerisque cursus dignissim lopatico vutario
  • Montes vutario lacus quis preambul denlac
  • Leftomato denitro oculus softam lorum quis
  • Spiratio dodenus christmas gulleria tix digit
  • Dualo fitemus lacus quis preambul patturtul
CONTACT US
Thank You. We will contact you as soon as possible.
PGlmcmFtZSBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3Lmdvb2dsZS5jb20vbWFwcy9lbWJlZD9wYj0hMW0xOCExbTEyITFtMyExZDYwNDQuMjc1NjM3NDU2ODA1ITJkLTczLjk4MzQ2MzY4MzI1MjA0ITNkNDAuNzU4OTkzNDExNDc4NTMhMm0zITFmMCEyZjAhM2YwITNtMiExaTEwMjQhMmk3NjghNGYxMy4xITNtMyExbTIhMXMweDAlM0EweDU1MTk0ZWM1YTFhZTA3MmUhMnNUaW1lcytTcXVhcmUhNWUwITNtMiExc2VuITJzITR2MTM5MjkwMTMxODQ2MSIgd2lkdGg9IjEwMCUiIGhlaWdodD0iMTAwJSIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIHN0eWxlPSJib3JkZXI6MCI+PC9pZnJhbWU+
Thank You. We will contact you as soon as possible.

برای دانلود کتاب الکترونیک «راهنمای سریع CST» ایمیل خود را در کادر زیر وارد کنید:
ایمیل شما نزد RFplus محفوظ است