خلاصة الاختيار
ابدأ بوظيفة مسار الإشارة. يُستخدم مقسم القدرة للحصول على عدة مخارج مضبوطة من مدخل مشترك، ويُستخدم المجمّع لجمع مصادر يمكن إبقاء سعتها وطورها ضمن حدود معروفة، بينما يأخذ المقرن الاتجاهي جزءاً محدداً من الموجة المتقدمة أو المنعكسة مع الإبقاء على المسار الرئيسي. بعد ذلك قارِن، عند مستويات مرجعية وإنهاءات متماثلة، الفقد الكلي والفقد الإضافي عبر النطاق، واتزان السعة والطور، والعزل أو الاتجاهية، ومطابقة المنافذ، والقدرة المتوسطة والذروية، والسلوك عند عدم المطابقة. استبعد أي خيار لا يعرّف اتجاه المنافذ أو إنهاء المنافذ غير المستخدمة أو شروط القياس أو معنى تصنيف القدرة بوضوح.
حدّد وظيفة الشبكة قبل مقارنة الأرقام
| المهمة | العائلة المبدئية | الدليل المطلوب | سبب الاستبعاد |
|---|---|---|---|
| مدخل واحد إلى مخارج متساوية | مقسم 0° أو Wilkinson | عدد المسارات، الفقد النظري، الفقد الإضافي، اتزان السعة والطور، عزل المخارج | غياب بيانات أطراف النطاق أو الحرارة |
| جمع مصادر مترابطة الطور | مقسم/مجمّع تبادلي أو هجين أو شبكة مخصصة | سماحية خطأ السعة والطور، اقتران المداخل، قدرة كل منفذ | تعرض مصدر لقدرة عكسية خطرة من مصدر آخر |
| أخذ عينة من القدرة المتقدمة أو المنعكسة | مقرن اتجاهي أو ثنائي الاتجاه | معامل الاقتران وتسطحه، الاتجاهية، فقد الخط الرئيسي، الاتجاه | عدم فصل التسرب المعاكس عن الإشارة المقاسة |
| مخارج متعامدة أو تفاضلية | هجين 90° أو 180° | اتزان السعة والطور، العزل، النطاق، الإنهاءات | تجاوز الخطأ المتبقي هامش المعايرة |
| نطاق شديد الاتساع حتى الترددات المنخفضة | مقسم مقاومي إذا كان الفقد مقبولاً | الفقد الكلي، العزل، التبديد، أثره في ميزانية الضوضاء | استهلاك الفقد أو التداخل للهامش النظامي |
تثبيت المنافذ والمستويات المرجعية
يجب أن يرافق كل رقم للفقد أو المطابقة أو العزل تحديد منفذ الإثارة ومنفذ الرصد وحالة إنهاء بقية المنافذ. المنفذ المفتوح أو المحمّل بصورة غير صحيحة يغيّر سلوك شبكة من ثلاثة أو أربعة منافذ. سجّل معاوقة النظام، والمستوى المرجعي عند الموصلات، والكابلات والمحولات الداخلة في القياس، وVSWR للمصدر والحمل، وأي إزالة لتأثير تجهيزات الاختبار.
في التقسيم حدّد المدخل المشترك وكل مخرج. في الجمع تحقّق من التبادلية ومن القدرة العكسية التي تتحملها المصادر. في المقرن ثبّت تعريف منافذ المدخل والمرور والاقتران والعزل واتجاه القياس الأمامي والعكسي.
الفقد النظري للتقسيم والفقد الإضافي
المقسم المثالي إلى N مخارج متساوية يخفض قدرة كل مخرج بمقدار 10 log10(N) dB حتماً. ثم تُضاف خسائر الموصل والعازل وبنية التحويل وعدم المطابقة. قد تنشر ورقة البيانات الفقد الكلي للمسار أو الجزء الإضافي فقط، ولذلك يلزم توحيد التعريف.
| عدد المخارج | القدرة المثالية لكل مخرج | الفقد النظري |
|---|---|---|
| 2 | 50% | 3.01 dB |
| 3 | 33.3% | 4.77 dB |
| 4 | 25% | 6.02 dB |
| 8 | 12.5% | 9.03 dB |
مثال لمقسم ثنائي
إذا كان الفقد إلى المخرج الأول 3.45 dB وإلى الثاني 3.62 dB، فالفقد الإضافي فوق 3.01 dB يساوي 0.44 dB و0.61 dB، وعدم اتزان السعة 0.17 dB. مع +30 dBm عند المدخل تكون القدرتان التقريبيتان +26.55 dBm و+26.38 dBm قبل تصحيح عدم المطابقة. يبقى قياس الطور والعزل وفقد الإرجاع وتحمل القدرة مستقلاً.
الفرق بين الاتزان والعزل والاتجاهية
اتزان السعة والطور يحدد اتساق المسارات المتوازية. يتحول الخطأ إلى انحراف في الحزمة أو إلغاء غير كامل أو نقص في هامش المعايرة أو توزيع غير متساوٍ للقدرة. استخدم أسوأ قيمة على امتداد التردد والحرارة.
عزل المقسم يحد الاقتران غير المرغوب بين المخارج. عند ضعف العزل يؤثر انعكاس أحد الأحمال في المسار الآخر. وفي الجمع ترى المصادر بعضها بعضاً وقد يتحول خطأ الطور إلى حرارة في مقاومة العزل أو الحمل.
اتجاهية المقرن تقيس قدرته على تمييز اتجاهي الانتشار. عند استخدام قيم موجبة بالديسيبل تُستعمل غالباً العلاقة: الاتجاهية = العزل - الاقتران - فقد الخط الرئيسي، مع اعتماد تعريف الشركة للمنافذ والإشارات.
القدرة حالة متعددة المنافذ
لا تكفي قدرة الخرج المجمّعة وحدها. حدّد القدرة المتوسطة والذروية لكل مدخل، وخطأ السعة والطور، ونسبة التشغيل أو معامل القمة، والحرارة، وVSWR للحمل، وحالات العطل. عند انحراف المصادر عن الطور المطلوب تنخفض القدرة المفيدة ويزداد التبديد الداخلي أو في حمل العزل.
في المقرن تُراجع قدرة الخط الرئيسي والمنفذ المقترن وحمل المنفذ المعزول كل على حدة. للنبضات أضف العرض ومعدل التكرار وقدرة الغلاف الذروية؛ وللتعديل أضف القدرة المتوسطة ومعامل القمة.
خطة القياس والتحقق
- عاير حتى المستويات المتفق عليها وسجّل الكابلات والمحولات وإزالة تأثير التجهيزات.
- أنه جميع المنافذ غير المستخدمة بأحمال مناسبة للتردد والقدرة.
- قس فقد الإرجاع والانتقال والعزل في الاتجاهات المطلوبة.
- احسب اتزان السعة والطور من المسح نفسه.
- تحقق من تسطح الاقتران والاتجاهية مع حفظ اتجاه المنافذ.
- كرر القياس عند قدرة ممثلة وراقب التسخين والانجراف.
- اختبر عدم المطابقة عند VSWR وطور ومدة ومعيار محدد.
- افصل التأهيل عن قبول الإنتاج واحفظ علاقة الارتباط بينهما.
أخطاء شائعة
- مقارنة الفقد الكلي بالفقد الإضافي.
- استخدام مقرن حين تكون المخارج المتساوية مطلوبة.
- جمع مصادر دون حدود خطأ أو حالة عطل.
- ترك المنافذ غير المستخدمة بلا إنهاء.
- طلب العزل من دون ضبط مطابقة المنافذ.
- اختبار الاتزان في مركز نطاق عريض فقط.
- نقل تصنيف CW إلى تشغيل نبضي أو غير مطابق.
- إهمال حرارة مسار العزل عند عدم الاتزان.
الحد الأدنى لطلب العرض
- الوظيفة وعدد المنافذ
- نطاق التشغيل والحماية والحرارة
- المعاوقة والموصلات والمستويات المرجعية
- نسبة التقسيم أو الاقتران وتسطحها
- الفقد الكلي والإضافي منفصلين
- اتزان السعة والطور
- العزل والاتجاهية وفقد الإرجاع
- القدرة المتوسطة والذروية والنبضية لكل منفذ
- VSWR والطور ومدة العطل والتحمل
- الأبعاد والتركيب والتبريد والبيئة
- اختبارات التأهيل وحدود القبول وصيغة البيانات
