Risposta di selezione
La scelta parte dalla funzione del percorso RF. Il divisore crea più uscite controllate da una porta comune; il combinatore somma sorgenti che possono restare allineate in ampiezza e fase; l'accoppiatore direzionale preleva una quota dell'onda diretta o riflessa mantenendo una linea principale. In seguito si confrontano, sugli stessi piani di riferimento e con terminazioni equivalenti, perdita totale e aggiuntiva, bilanciamento di ampiezza/fase, isolamento o direttività, adattamento, potenza media e di picco e risposta al disadattamento. Vanno escluse le opzioni che non definiscono porte, carichi inutilizzati, condizioni di misura e criterio di potenza.
Quale rete svolge la funzione richiesta?
| Funzione | Famiglia iniziale | Evidenza necessaria | Condizione di esclusione |
|---|---|---|---|
| Una sorgente verso uscite equivalenti | Divisore 0° o Wilkinson | Numero vie, divisione ideale, perdita aggiuntiva, bilanciamento e isolamento | Dati assenti ai limiti di banda o temperatura |
| Somma di sorgenti coerenti | Divisore/combinatore reciproco, ibrido o rete dedicata | Tolleranza ampiezza/fase, accoppiamento tra ingressi, potenza per porta | Una sorgente può ricevere potenza pericolosa da un'altra |
| Campionamento di potenza diretta o riflessa | Accoppiatore direzionale o bidirezionale | Accoppiamento, piattezza, direttività, perdita della linea e orientamento | Direttività insufficiente a separare i due versi |
| Quadratura o uscita differenziale | Ibrido 90° o 180° | Bilanciamento ampiezza/fase, isolamento, banda e terminazioni | Errore superiore al margine di calibrazione |
| Banda estrema fino alle basse frequenze | Divisore resistivo, se perdita e isolamento sono accettabili | Perdita totale, isolamento, dissipazione e impatto sul rumore | Perdita o diafonia esauriscono il margine |
Specificare porte e piani di riferimento
Ogni valore di perdita, adattamento o isolamento deve indicare la porta eccitata, quella osservata e la terminazione delle altre. Una porta aperta o terminata male modifica una rete a tre o quattro porte. Documentare impedenza, piani ai connettori, cavi e adattatori inclusi, disadattamento di sorgente/carico ed eventuale de-embedding.
In divisione identificare ingresso comune e uscite. In combinazione verificare reciprocità e potenza retrocessa tollerata dalle sorgenti. Per l'accoppiatore conservare i riferimenti ingresso, passante, accoppiato e isolato e il verso diretto/inverso.
Perdita di divisione e perdita aggiuntiva
Un divisore ideale a N vie uguali riduce ciascuna uscita di 10 log10(N) dB. Questa perdita è inevitabile; conduttori, dielettrici, trasformazioni e disadattamento aggiungono perdita. Alcune schede mostrano il totale, altre soltanto l'eccesso.
| Vie | Potenza ideale per uscita | Perdita ideale |
|---|---|---|
| 2 | 50% | 3,01 dB |
| 3 | 33,3% | 4,77 dB |
| 4 | 25% | 6,02 dB |
| 8 | 12,5% | 9,03 dB |
Esempio a due vie
Con 3,45 dB verso l'uscita 1 e 3,62 dB verso l'uscita 2, l'eccesso rispetto a 3,01 dB è 0,44 dB e 0,61 dB. Lo sbilanciamento di ampiezza è 0,17 dB. Da +30 dBm si ottengono circa +26,55 dBm e +26,38 dBm senza correzione del mismatch. Restano da verificare fase, isolamento, return loss e potenza.
Bilanciamento, isolamento e direttività
Il bilanciamento di ampiezza e fase determina la coerenza dei rami. Gli errori diventano errore di fascio, cancellazione incompleta, perdita di calibrazione o distribuzione non uniforme. Serve il caso peggiore su banda e temperatura.
L'isolamento del divisore limita l'accoppiamento tra le uscite. Con isolamento ridotto, la riflessione di un carico influenza l'altro ramo. In combinazione, una sorgente può vedere l'altra e l'errore di fase può dissipare potenza nel resistore di isolamento.
La direttività dell'accoppiatore misura la separazione dei versi di propagazione. Con grandezze positive in dB si usa spesso direttività = isolamento - accoppiamento - perdita di linea, rispettando convenzione e porte del costruttore.
La potenza è una condizione multiporta
La sola potenza totale in uscita non dimensiona un combinatore. Specificare potenza media e di picco per ingresso, errore ampiezza/fase, duty cycle o crest factor, temperatura, VSWR di carico e guasti. Sorgenti fuori fase riducono l'uscita utile e aumentano la dissipazione interna o sulla terminazione.
Per gli accoppiatori, separare potenza della linea principale, potenza accoppiata e capacità del carico isolato. Per impulsi indicare durata, PRF e picco; per modulazione potenza media e crest factor.
Piano di verifica
- Calibrare fino ai piani concordati e registrare cavi, adattatori e de-embedding.
- Terminare tutte le porte non usate con carichi adeguati a frequenza e potenza.
- Misurare return loss, trasmissione e isolamento nelle direzioni necessarie.
- Calcolare bilanciamento di ampiezza e fase dallo stesso sweep.
- Per gli accoppiatori verificare piattezza e direttività con orientamento esplicito.
- Ripetere a potenza rappresentativa osservando deriva e riscaldamento.
- Provare il mismatch con VSWR, fase, durata e criteri definiti.
- Separare qualificazione e accettazione di produzione con correlazione documentata.
Errori comuni
- Confrontare perdita totale e perdita aggiuntiva.
- Usare un accoppiatore quando servono uscite uguali.
- Combinare sorgenti senza tolleranze e condizioni di guasto.
- Lasciare porte senza terminazione.
- Richiedere isolamento senza controllare l'adattamento.
- Verificare il bilanciamento solo a centro banda.
- Applicare un rating CW a impulsi o mismatch.
- Ignorare la dissipazione nel percorso di isolamento.
Dati minimi per RFQ
- Funzione e numero di porte
- Banda, guard band e temperatura
- Impedenza, connettori e piani
- Rapporto di divisione/accoppiamento e piattezza
- Perdita totale ed eccesso separati
- Bilanciamento ampiezza/fase
- Isolamento, direttività e return loss
- Potenza media, di picco e impulsiva per porta
- VSWR, fase, durata del guasto e sopravvivenza
- Formato, montaggio, raffreddamento e ambiente
- Qualifica, limiti unitari e formato dati
