Viime vuosina langattoman viestinnän ja tutkatekniikan nopean kehityksen myötä on ollut tarpeen lisätä järjestelmän lähetystehoa järjestelmän lähetysetäisyyden parantamiseksi. Koko mikroaaltojärjestelmän osana RF-koaksiaaliliittimien on kyettävä kestämään suurten tehojen lähetysvaatimukset. Samalla RF-insinöörien on myös suoritettava usein suuritehoisia testejä ja mittauksia, ja myös erilaisissa testeissä käytettävien mikroaaltolaitteiden/komponenttien on kyettävä kestämään suuria tehoja. Mitkä tekijät vaikuttavat RF-koaksiaaliliittimien tehokapasiteettiin? Katsotaanpa.
●Liittimen koko
Saman taajuuden RF-signaaleille suuremmilla liittimillä on suurempi tehonsietokyky. Esimerkiksi liittimen pinhole-koon suuruus liittyy liittimen virtakapasiteettiin, joka puolestaan liittyy suoraan tehoon. Yleisesti käytetyistä RF-koaksiaaliliittimistä 7/16 (DIN), 4.3-10 ja N-tyypin liittimet ovat kooltaan suhteellisen suuria, ja vastaavat pinhole-koot ovat myös suuria. Yleensä N-tyypin liittimien tehonsietokyky on noin 3-4 kertaa SMA. Lisäksi N-tyypin liittimiä käytetään yleisemmin, minkä vuoksi useimmat passiiviset komponentit, kuten vaimentimet ja yli 200 W:n kuormat, ovat N-tyypin liittimiä.
●Työskentelytaajuus
RF-koaksiaaliliittimien tehonsietokyky pienenee signaalin taajuuden kasvaessa. Lähetyssignaalin taajuuden muutokset johtavat suoraan muutoksiin häviöissä ja jännitteen seisovan aallon suhteessa, mikä vaikuttaa lähetystehoon ja ihovaikutukseen. Esimerkiksi yleinen SMA-liitin kestää noin 500 W tehoa 2 GHz:n taajuudella, ja keskimääräinen teho kestää alle 100 W 18 GHz:n taajuudella.
●Jännitteen seisovan aallon suhde
RF-liittimelle määritetään suunnittelussa tietty sähköinen pituus. Rajallisen pituisessa linjassa, kun ominaisimpedanssi ja kuormaimpedanssi eivät ole yhtä suuret, osa kuormapään jännitteestä ja virrasta heijastuu takaisin tehopuolelle, mitä kutsutaan aalloksi. Heijastuneita aaltoja eli lähteestä kuormaan tulevaa jännitettä ja virtaa kutsutaan tuleviksi aalloksi. Tulevan ja heijastuneen aallon resultanttia kutsutaan seisovaksi aalloksi. Seisovan aallon maksimijännitteen ja minimiarvon suhdetta kutsutaan jännitteen seisovan aallon suhteeksi (se voi olla myös seisovan aallon kerroin). Heijastunut aalto täyttää kanavan kapasiteettitilan, jolloin lähetysteho pienenee.
●Lisäyshäviö
Lisäyshäviö (IL) viittaa RF-liittimien käyttöönoton aiheuttamaan tehohäviöön linjalla. Se määritellään lähtötehon ja tulotehon suhteena. Liittimen lisäyshäviötä lisääviä tekijöitä on monia, ja ne johtuvat pääasiassa seuraavista: ominaisimpedanssin epäsuhta, kokoonpanon tarkkuusvirhe, liitospinnan rako, akselin kallistus, sivuttaissiirtymä, epäkeskisyys, prosessointitarkkuus ja galvanointi. Häviöiden olemassaolon vuoksi tulo- ja lähtötehon välillä on ero, mikä vaikuttaa myös tehonkestokykyyn.
●Korkeuden ilmanpaine
Ilmanpaineen muutokset aiheuttavat muutoksia ilmasegmentin dielektrisessä vakiossa, ja matalassa paineessa ilma ionisoituu helposti muodostaen koronaa. Mitä suurempi korkeus, sitä alhaisempi ilmanpaine ja sitä pienempi tehokapasiteetti.
●Kosketusvastus
RF-liittimen kosketusresistanssilla tarkoitetaan sisä- ja ulkojohtimien kosketuspisteiden resistanssia liittimen ollessa kytkettynä. Se on yleensä milliohmitasolla, ja arvon tulisi olla mahdollisimman pieni. Se arvioi pääasiassa koskettimien mekaanisia ominaisuuksia, ja mittauksen aikana tulisi poistaa rungon resistanssin ja juotosliitoksen resistanssin vaikutukset. Kosketusresistanssin olemassaolo aiheuttaa koskettimien kuumenemista, mikä vaikeuttaa suurten tehojen mikroaaltosignaalien lähettämistä.
●Liitosmateriaalit
Saman tyyppisellä liittimellä, joka on valmistettu eri materiaaleista, on erilainen tehotoleranssi.
Yleisesti ottaen antennin tehon osalta on otettava huomioon sekä antennin itsensä että liittimen teho. Jos tarvitaan suurta tehoa, voitmukauttaaruostumattomasta teräksestä valmistettu liitin, ja 400W-500W ei ole ongelma.
E-mail:info@rf-miso.com
Puhelin: 0086-028-82695327
Verkkosivusto: www.rf-miso.com
Julkaisun aika: 12.10.2023
