تعتمد مُجمِّعات ومُقسِّمات طاقة الترددات الراديوية غالبًا على نفس بنية الدوائر الأساسية. وفي كثير من الحالات، يمكن استخدام نفس الشبكة السلبية لكلٍّ من تقسيم الإشارة ودمجها.
يكمن الاختلاف الرئيسي في كيفية استخدام المنافذ:
-
في مقسم الطاقة، يتم تطبيق طاقة الترددات اللاسلكية على منفذ إدخال واحد وتوزيعها على منافذ إخراج متعددة
-
في مُجمِّع الطاقة، تُطبَّق إشارات الترددات اللاسلكية على منافذ إدخال متعددة و
مجموع
في منفذ إخراج واحد
بمعنى آخر، الجهاز ذو وظيفة تبادلية، مما يعني أن اتجاه تدفق الطاقة يحدد دوره في النظام.
لماذا يمكن أن يعمل مقسم الطاقة كمجمع؟
مقسم طاقة الترددات اللاسلكية بزاوية 0 درجة هو جهاز سلبي متبادل، مما يعني أن سلوكه الكهربائي متطابق نظريًا في كلا الاتجاهين.
وبسبب هذه الخاصية، يمكن استخدامه كمجمع طاقة عن طريق:
-
تغذية إشارات التردد اللاسلكي الفردية في كل منفذ من منافذ إخراج جهاز التوزيع
-
أخذ الإشارة المدمجة من منفذ الإدخال الأصلي
عند استخدامها بهذه الطريقة، يتم دمج الإشارات من خلال جمع المتجهات، ويظهر الناتج عند المنفذ المشترك.
اعتبارات هندسية هامة
على الرغم من أن هذا النهج صحيح من الناحية النظرية، إلا أن أداءه في العالم الحقيقي يعتمد بشكل كبير على ظروف النظام.
لضمان التشغيل السليم، يجب التحكم بدقة في الشروط التالية:
-
يجب أن يكون لجميع إشارات الإدخال نفس التردد
-
يجب التحكم بدقة في محاذاة الطور (ويُفضل أن تكون متوافقة في الطور).
-
ينبغي أن تكون مستويات الطاقة المدخلة متوازنة
-
يجب أن تحافظ جميع المنافذ على مطابقة جيدة للمقاومة (عادةً 50 أوم).
إذا لم يتم استيفاء هذه الشروط، فقد يواجه النظام ما يلي:
-
إلغاء الإشارة بسبب عدم تطابق الطور
-
انخفاض كفاءة التجميع
-
زيادة في فقدان العودة ونسبة الموجة المرتدة
-
تبديد الطاقة الزائدة في مقاومات العزل
القيود العملية في أنظمة الترددات الراديوية
في تطبيقات الترددات اللاسلكية الحقيقية، وخاصة في الأنظمة عالية الطاقة أو متعددة المصادر، باستخدام
مقسم
حيث أن جهاز الدمج قد يُسبب مخاطر على الأداء:
-
قد تقوم مقاومات العزل الداخلية بتبديد الطاقة غير المرغوب فيها على شكل حرارة
-
يمكن أن تؤدي الإشارات المنعكسة إلى تدهور استقرار النظام
-
قد تكون كفاءة التجميع أقل من كفاءة مُجمِّع الترددات اللاسلكية المُخصَّص
-
قد تتأثر الموثوقية على المدى الطويل في البيئات الصعبة
لهذا السبب، على الرغم من أن هذا النهج ممكن تقنيًا، إلا أنه لا يُنصح به دائمًا لأنظمة الترددات اللاسلكية الحرجة مثل المحطات الأساسية أو شبكات DAS أو سلاسل نقل الطاقة العالية.
ملخص هندسي
يمكن استخدام مُقسِّم الطاقة كمُجمِّع نظرًا لطبيعته التبادلية. ومع ذلك، فإن أداءه كجهاز مُجمِّع يعتمد كليًا على تزامن الإشارة، ومطابقة المعاوقة، وتوازن الطاقة.
في هندسة الترددات اللاسلكية العملية:
-
يمكن أن ينجح الأمر
-
لكن هذا ليس هو الأمثل دائمًا
بالنسبة لأنظمة الترددات اللاسلكية عالية الأداء أو التجارية، فإن مُجمِّع طاقة الترددات اللاسلكية المصمم خصيصًا هو الحل المفضل بشكل عام.
