Πρέπει να είναι εξοπλισμένοι διαιρέτες ισχύος σε σταθμούς επικοινωνίας με προστασία από διόδους;

1. Διαχωριστής ισχύος στο σταθμό βάσης επικοινωνίας
(1) Η λειτουργία του διαιρέτη ισχύος
Το πλήρες όνομα ενός διαιρέτη ισχύος είναι μια συσκευή που χωρίζει την ενέργεια ενός σήματος εισόδου σε δύο ή περισσότερες ίσες ή άνισες εξόδους. Στους σταθμούς βάσης επικοινωνίας, τα διαχωριστικά ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατανομή και τη μετάδοση σήματος, εξασφαλίζοντας ότι τα σήματα μπορούν να προσεγγίσουν με ακρίβεια και σταθερά διάφορες θύρες κεραίας και να επιτύχουν κάλυψη επικοινωνίας. Για παράδειγμα, σε ένα σταθμό βάσης επικοινωνίας πολλαπλών τομέων, ένας διαιρέτης ισχύος μπορεί να διανείμει την έξοδο των σημάτων από τον πομπό σταθμού βάσης σε διαφορετικές κεραίες τομέα σε ένα ορισμένο ποσοστό για να επιτευχθεί κάλυψη σήματος σε διαφορετικές περιοχές.
(2) Αρχή λειτουργίας του διαιρέτη ισχύος
Οι διαιρέτες ισχύος λειτουργούν συνήθως με βάση τη θεωρία της γραμμής μεταφοράς ή τις αρχές του συζεύκτη. Λαμβάνοντας το παράδειγμα διαιρέτη ισχύος μικροεπιχειρήσεων ως παράδειγμα, χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά των γραμμών microstrip για την επίτευξη κατανομής ισχύος των σημάτων μέσω λογικού σχεδιασμού παραμέτρων όπως το μήκος, το πλάτος και η απόσταση των γραμμών μικροσφαιριδίων. Αφού εισέλθει το σήμα εισόδου στον διαιρέτη ισχύος, θα διατεθεί σε διαφορετικές θύρες εξόδου ανάλογα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού και το εύρος σήματος και η φάση κάθε θύρας εξόδου μπορούν να ρυθμιστούν ανάλογα με τις ανάγκες.
(3) σενάρια εφαρμογής διαχωριστών ισχύος σε σταθμούς βάσης επικοινωνίας
Στους σταθμούς βάσης επικοινωνίας, τα διαιρέτες ισχύος χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα σενάρια. Για παράδειγμα, στα συστήματα διανομής εσωτερικών χώρων, τα διαχωριστικά ισχύος χρησιμοποιούνται για τη διανομή σημάτων σταθμών βάσης σε διαφορετικά δωμάτια ή περιοχές, επιτυγχάνοντας ομοιόμορφη κάλυψη εσωτερικών σημάτων. Σε υπαίθριους σταθμούς βάσης μακροεντολών, τα διαχωριστικά ισχύος χρησιμοποιούνται για τη διανομή σημάτων σε κεραίες πολλαπλών τομέων, επεκτείνοντας την κάλυψη του σήματος.
2. Ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον και κίνδυνοι που αντιμετωπίζουν οι σταθμοί βάσης επικοινωνίας
(1) σύνθετο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον
Το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται οι σταθμοί βάσης επικοινωνίας είναι πολύ περίπλοκο, με διάφορες πηγές παρεμβολής. Οι φυσικές πηγές παρεμβολών περιλαμβάνουν αστραπή, στατική ηλεκτρική ενέργεια κλπ. Η μεταβατική υψηλή τάση και το υψηλό ρεύμα που παράγεται από την αστραπή μπορεί να εισέλθει στον σταθμό βάσης μέσω κεραιών ή γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, προκαλώντας ζημιά σε εξαρτήματα όπως διαχωριστές ισχύος. Επιπλέον, ενδέχεται να υπάρχουν διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές γύρω από το σταθμό βάσης επικοινωνίας, όπως φούρνοι μικροκυμάτων, συσκευές Bluetooth κ.λπ. και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγονται από αυτές τις συσκευές μπορούν επίσης να παρεμβαίνουν στα εσωτερικά κυκλώματα του σταθμού βάσης.
(1) Κίνδυνοι ηλεκτροστατικής εκκένωσης (ESD)
Η ηλεκτροστατική απόρριψη είναι ένα κοινό φαινόμενο ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής. Σε ένα ξηρό περιβάλλον, το ανθρώπινο σώμα ή άλλα αντικείμενα μπορεί να συσσωρεύσει στατική ηλεκτρική ενέργεια, η οποία θα παράγει στιγμιαίο ρεύμα εκφόρτισης όταν έρχεται σε επαφή με τον εξοπλισμό επικοινωνίας. Το εύρος αυτού του ρεύματος εκφόρτισης μπορεί να φτάσει δεκάδες αμπέρ ή ακόμη υψηλότερο, με σύντομη διάρκεια, αλλά υψηλή ενέργεια, αρκετή για να βλάψει ευαίσθητες συσκευές όπως διαιρέτες ισχύος. Για παράδειγμα, η ηλεκτροστατική απόρριψη μπορεί να προκαλέσει κατανομή των εξαρτημάτων κυκλώματος στο εσωτερικό του διαιρέτη ισχύος, καθιστώντας το ανίκανο να λειτουργήσει σωστά.
(2) Κίνδυνοι Lightning Surge
Το Lightning είναι ένα ισχυρό φαινόμενο απελευθέρωσης ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας στη φύση. Όταν η αστραπή χτυπά έναν σταθμό βάσης επικοινωνίας ή σε κοντινά αντικείμενα, παράγονται υπερχείλιση. Οι υπεράκτιες αστραπές έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής τάσης και του υψηλού ρεύματος και μπορούν να εισέλθουν σταθμούς βάσης επικοινωνίας μέσω γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, γραμμών σήματος και άλλων οδών, προκαλώντας σοβαρές βλάβες σε εξοπλισμό όπως διαχωριστές ισχύος. Όταν ένας διαιρέτης ισχύος υποβάλλεται σε αύξηση του κεραυνού, μπορεί να παρουσιάσει ζημιά μόνωσης, εξάντληση των εξαρτημάτων και άλλα ζητήματα, οδηγώντας στην παράλυση των σταθμών βάσης επικοινωνίας.
3. Αρχή και λειτουργία της προστασίας των διόδων
(1) Χαρακτηριστικά αγωγιμότητας μονοκατευθυντής των διόδων
Μια δίοδος είναι μια συσκευή ημιαγωγού με μονοκατευθυντική αγωγιμότητα. Όταν είναι προκατειλημμένος προς τα εμπρός, η διόδημα και το ρεύμα μπορούν να περάσουν ομαλά. Όταν η αντίστροφη προκατειλημμένη, η δίοδος είναι απενεργοποιημένη και το ρεύμα δύσκολα μπορεί να περάσει. Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει τη χρήση διόδων για την πρόληψη του αντίστροφου ρεύματος και την προστασία άλλων στοιχείων στο κύκλωμα.
(2) Ο ρόλος των διόδων στην προστασία του κυκλώματος
Προστασία υπέρτασης: Όταν η υπέρβαση εμφανίζεται στο κύκλωμα, η δίοδος μπορεί γρήγορα να διεξάγει, σφίγγοντας την υπέρβαση σε χαμηλότερο επίπεδο για να αποφευχθεί η ζημιά στα επόμενα κυκλώματα που προκαλούνται από την υπέρταση. Για παράδειγμα, στους σταθμούς βάσης επικοινωνίας, όταν η παροδική υπέρβαση που προκαλείται από την αστραπή εισέρχεται στο κύκλωμα διαιρέτη ισχύος μέσω ισχύος ή γραμμών ισχύος, οι διόδους μπορούν να περιορίσουν την υπέρβαση σε ένα ασφαλές εύρος και να προστατεύσουν τον διαιρέτη ισχύος από τις βλάβες.
Αντι -στατική προστασία: Οι δίοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συσκευές προστασίας ESD για την απορρόφηση της ενέργειας που παράγεται από την ηλεκτροστατική εκκένωση, αποφεύγοντας τη βλάβη σε ευαίσθητες συσκευές όπως διαχωριστές ισχύος που προκαλούνται από στατική ηλεκτρική ενέργεια. Όταν εμφανιστεί ηλεκτροστατική απόρριψη, η δίοδος θα καθοδηγήσει το ηλεκτροστατικό ρεύμα στη γείωση, προστατεύοντας έτσι το εσωτερικό κύκλωμα του διαιρέτη ισχύος.
Προστασία αντίστροφου ρεύματος: Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να προκύψει αντίστροφα ρεύμα, όπως όταν αντιστραφεί η τροφοδοσία. Η μονοκατευθυντική αγωγιμότητα των διόδων μπορεί να εμποδίσει την διέλευση του αντίστροφου ρεύματος και την προστασία του διαιρέτη ισχύος από τη ζημιά.
4. Ανάλυση της αναγκαιότητας της προστασίας των διόδων για διαιρέτες ισχύος
(1) Από την άποψη της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας
Οι σταθμοί βάσης επικοινωνίας πρέπει να έχουν καλή ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα για να προσαρμοστούν σε σύνθετα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα. Ως σημαντικό στοιχείο στους σταθμούς βάσης, η σταθερότητα της απόδοσης του διαιρέτη ισχύος επηρεάζει άμεσα την ποιότητα επικοινωνίας ολόκληρου του σταθμού βάσης. Η προστασία των διόδων υποστήριξης μπορεί να βελτιώσει την ικανότητα παρεμβολής του αντι -διαιρέτη ισχύος, να μειώσει την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής στον διαιρέτη ισχύος και να εξασφαλίσει την κανονική κατανομή και μετάδοση σημάτων. Για παράδειγμα, όταν αντιμετωπίζετε εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, οι δίοδοι μπορούν γρήγορα να ανταποκριθούν παρακάμπτοντας το σήμα παρεμβολής στη γείωση, αποφεύγοντας το σήμα παρεμβολής να εισέλθει στον διαιρέτη ισχύος, εξασφαλίζοντας έτσι την κανονική λειτουργία του διαιρέτη ισχύος.
(2) Από την άποψη της αξιοπιστίας του εξοπλισμού
Η αξιοπιστία των διαχωριστικών ισχύος είναι ζωτικής σημασίας για τη σταθερή λειτουργία των σταθμών βάσης επικοινωνίας. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι διαιρέτες ισχύος ενδέχεται να επηρεαστούν από διάφορους παράγοντες όπως οι μεταβολές της θερμοκρασίας, οι μηχανικοί δονήσεις, η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή κλπ. Η προστασία των διόδων που υποστηρίζουν την προστασία των διόδων μπορούν να βελτιώσουν την αντι -- παρεμβολές και αντοχή σε ζημιές των διαχωριστών ισχύος και να επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής τους. Για παράδειγμα, σε περιβάλλοντα θερμοκρασίας υψηλής -, η απόδοση του διαιρέτη ισχύος μπορεί να επηρεαστεί και η προστασία των διόδων μπορεί σε κάποιο βαθμό να αποτρέψει τη βλάβη του διαιρέτη ισχύος που προκαλείται από την υπερθέρμανση.
(3) Από την άποψη των πρακτικών περιπτώσεων εφαρμογών
Περίπτωση 1: Κατά τη λειτουργία ενός συγκεκριμένου σταθμού βάσης επικοινωνίας, ο διαιρέτης ισχύος υπέστη ζημιά πολλές φορές, με αποτέλεσμα τη διακοπή της επικοινωνίας σε ορισμένους τομείς. Μετά την επιθεώρηση, διαπιστώθηκε ότι η βλάβη του διαιρέτη ισχύος προκλήθηκε από παροδική υπέρταση και υπερφυσία που προκλήθηκε από κεραυνούς. Αργότερα, ο σταθμός βάσης τροποποίησε τον διαιρέτη ισχύος και πρόσθεσε ένα κύκλωμα προστασίας διόδου. Μετά την ανακαίνιση, δεν υπήρξαν αποτυχίες επικοινωνίας που προκλήθηκαν από διαιρέτες ισχύος που έχουν υποστεί βλάβη στον σταθμό βάσης, υποδεικνύοντας ότι η προστασία των διόδων έχει προστατεύσει αποτελεσματικά τους διαιρέτες ισχύος.
Περίπτωση 2: Σε ορισμένα σενάρια που απαιτούν εξαιρετικά υψηλή αξιοπιστία επικοινωνίας, όπως η στρατιωτική επικοινωνία, η αεροδιαστημική επικοινωνία κ.λπ., η προστασία των διόδων είναι απαραίτητη για διαιρέτες ισχύος. Οι συσκευές επικοινωνίας σε αυτά τα σενάρια αντιμετωπίζουν πιο περίπλοκα και σκληρά ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα, όπως τα υψηλά - ηλεκτρομαγνητικά παλμούς, οι αστραπές κλπ. Με την αντιστοίχιση της προστασίας των διόδων, μπορεί να διασφαλίσει ότι ο διαχωρισμός ισχύος μπορεί να λειτουργεί κανονικά σε αυτά τα ακραία περιβάλλοντα, εξασφαλίζοντας την ομαλή επικοινωνία.
5. Εφαρμογή της προστασίας των διόδων για αντιστοίχιση διαιρέτη ισχύος
(1) Επιλέξτε την κατάλληλη δίοδος
Επιλέξτε την κατάλληλη δίοδο με βάση την τάση λειτουργίας, το ρεύμα, τη συχνότητα και άλλες παραμέτρους του διαιρέτη ισχύος. Για παράδειγμα, για τα διαχωριστικά ισχύος που λειτουργούν στην περιοχή υψηλών συχνοτήτων, πρέπει να επιλεγούν διόδους με χαρακτηριστικά γρήγορης απόκρισης, όπως οι δίοδοι Schottky, για να εξασφαλιστεί γρήγορη αγωγιμότητα και αποκοπή κάτω από σήματα υψηλής συχνότητας, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική προστασία για τον διαιρέτη ισχύος. Ταυτόχρονα, η ονομαστική τάση, το ονομαστικό ρεύμα και η μέγιστη αντίστροφη τάση κορυφής της διόδου θα πρέπει να θεωρηθούν ότι θα εξασφαλιστεί ότι η δίοδος μπορεί να αντέξει την υπερτιμία και τις συνθήκες υπερέντασης που μπορεί να εμφανιστούν στον διαιρέτη ισχύος.
(2) Σχεδιασμός προστατευτικά κυκλώματα
Εύλογα ενσωματώνουν τις δίοδοι στο κύκλωμα του διαιρέτη ισχύος και του σχεδιασμού κατάλληλα κυκλώματα προστασίας. Η παράλληλη προστασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τη σύνδεση των διόδων παράλληλα σε κρίσιμους κόμβους του διαιρέτη ισχύος. Όταν συμβαίνει υπερβολική διάσταση ή υπερένταση, οι διόδους συμπεριφέρονται και παράκαναν την υπερβολική ενέργεια στο έδαφος, προστατεύοντας έτσι τον διαιρέτη ισχύος. Επιπλέον, άλλα προστατευτικά εξαρτήματα όπως οι μεταφορέων, οι σωλήνες εκκένωσης αερίου κ.λπ. μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα κύκλωμα προστασίας πολλαπλών - για τη βελτίωση της επίδρασης προστασίας.
https://www.trrsemicon.com/diode/dip {{2