مقسم الطاقة ثنائي المسارات مقابل رباعي المسارات مقابل ثماني المسارات: الاختلافات، وفقدان الإدخال، والتطبيقات

مقسم الطاقة ثنائي المسارات مقابل رباعي المسارات مقابل ثماني المسارات: الاختلافات، وفقدان الإدخال، والتطبيقات

يقوم مقسم الطاقة ثنائي الاتجاه بتقسيم إشارة تردد لاسلكي واحدة إلى مخرجين، بينما تقوم مقسمات الطاقة رباعية وثمانية الاتجاهات بتوزيع إشارة دخل واحدة على أربعة أو ثمانية مخارج. وتتمثل الاختلافات الرئيسية في عدد المخارج، وفقدان التقسيم النظري، وفقدان الإدخال، والعزل، وقدرة تحمل الطاقة، ومتطلبات التطبيق.

تُستخدم مقسمات الطاقة على نطاق واسع في مجالات الترددات اللاسلكية (RF)، والاتصالات اللاسلكية، وأنظمة الهوائيات الموزعة (DAS)، والشبكات الخلوية، وأنظمة السلامة العامة، ومعدات الاختبار، وأنظمة الهوائيات الموزعة. ومع ذلك، فإن الاختيار بين مقسم طاقة ثنائي أو رباعي أو ثماني المسارات لا يقتصر مجرد اختيار عدد منافذ الإخراج.

مع زيادة عدد المخرجات، تنخفض الطاقة النظرية المتاحة في كل مخرج. ولذلك، يتعين على المهندسين مراعاة الطاقة المدخلة المتاحة، والطاقة المخرجة المطلوبة، وفقدان الطاقة في الكابلات، وعدد الهوائيات، وتردد التشغيل، وميزانية الوصلة اللاسلكية الإجمالية قبل اختيار المقسم.

ما هو مقسم طاقة التردد اللاسلكي؟

تردد لاسلكي مقسم الطاقة هو مكون ترددي (RF) سلبي يعمل على توزيع إشارة الدخل عبر منافذ خرج متعددة.

بالنسبة لمقسم الطاقة المتساوي المثالي:

• يوفر المقسم ثنائي الاتجاه مخرجين متساويين.
• يوفر المقسم رباعي المسارات أربعة مخارج متساوية.
• يوفر المقسم ذو 8 مسارات ثمانية مخارج متساوية.

على سبيل المثال، إذا دخلت طاقة تردد لاسلكي (RF) بقوة 10 واط إلى مقسم ثنائي المسارات مثالي، فإن كل مخرج يتلقى حوالي 5 واط قبل احتساب خسارة الإدخال.

عند استخدام مقسم رباعي، تبلغ الطاقة الناتجة المثالية حوالي 2.5 واط لكل منفذ.

مع وجود مقسم ذي 8 مسارات، يتلقى كل مخرج ما يقارب 1.25 واط.

لذلك، فإن زيادة عدد منافذ الخرج تؤدي إلى انخفاض الطاقة النظرية المتاحة عند كل منفذ خرج.

يمكن تمثيل مسار توزيع الترددات اللاسلكية المبسط على النحو التالي:

مصدر الترددات اللاسلكية → مقسم الطاقة → الكابل المحوري → الهوائيات

في نظام DAS أو نظام التغطية الخلوية، غالبًا ما يُستخدم مقسم الطاقة لتوزيع إشارة تردد لاسلكي واحدة على عدة هوائيات.

مقسم الطاقة ثنائي المسارات مقابل رباعي المسارات مقابل ثماني المسارات

الفرق الأهم هو التقسيم النظري للسلطة.

بالنسبة لمقسم الطاقة المتساوي، يمكن حساب الخسارة النظرية الناتجة عن التقسيم على النحو التالي:

خسارة الانقسام = 10 × log₁₀(N)

حيث N هو عدد منافذ الإخراج.

وينتج عن ذلك تقريبًا:

تمثل هذه القيم خسارة التقسيم النظرية فقط. أما في مقسم طاقة التردد اللاسلكي الفعلي، فتنشأ خسارة إدخال إضافية ناجمة عن التصميم الداخلي، والموصلات، والموصلات، والمواد العازلة، بالإضافة إلى خسائر أخرى.

لذلك، عادةً ما يكون فقدان الإدخال الفعلي أعلى من فقدان الانقسام النظري.

مقسم طاقة ثنائي الاتجاه

A مقسم طاقة ثنائي الاتجاه يقسم إشارة دخل واحدة من الترددات اللاسلكية إلى إشارتي خرج.

في التصميم المثالي القائم على التقسيم المتساوي، يتلقى كل مخرج نصف طاقة الدخل.

على سبيل المثال:

الطاقة المدخلة: 20 واط

القدرة: 10 واط

القدرة الناتجة 2: 10 واط

يستبعد هذا المثال خسارة الإدخال الإضافية للفاصل.

ونظرًا لأن الخسارة النظرية في التقسيم لا تتجاوز حوالي 3 ديسيبل، فإن المقسم ثنائي الاتجاه يوفر عمومًا أقل خسارة في التقسيم بين التكوينات الثلاثة.

التطبيقات النموذجية

تُستخدم مقسمات الطاقة ثنائية الاتجاه عادةً في:

• أنظمة ذات هوائيين
• منشآت DAS الصغيرة
• مكررات الإشارة الخلوية
• أجهزة اختبار الترددات اللاسلكية
• الأنظمة الفرعية للمحطات القاعدية
• أنظمة تنوع الهوائيات
• شبكات توزيع الإشارات

غالبًا ما يكون المقسم ثنائي الاتجاه هو الخيار الأفضل عندما لا تكون هناك حاجة سوى إلى فرعين للترددات اللاسلكية.

ومع ذلك، فإن استخدام عدة مقسمات ثنائية الاتجاه لإنشاء المزيد من منافذ الإخراج قد يؤدي إلى زيادة عدد المكونات وإحداث خسائر إضافية.

مقسم طاقة رباعي المسارات

A مقسم طاقة رباعي المسارات يقوم بتوزيع مدخل واحد للتردد اللاسلكي (RF) على أربعة منافذ إخراج.

في التكوين المثالي الذي يعتمد على التقسيم المتساوي، يتلقى كل مخرج ربع الطاقة الواردة.

على سبيل المثال:

الطاقة المدخلة: 40 واط

الطاقة الناتجة لكل منفذ: 10 واط

مرة أخرى، هذا قبل احتساب خسارة الإدخال الإضافية.

تبلغ خسارة التقسيم النظري تقريبًا 6.02 ديسيبل.

بالمقارنة مع المقسم ثنائي الاتجاهات، يوفر التصميم رباعي الاتجاهات ضعف عدد المخرجات، لكنه يؤدي إلى زيادة في الخسارة النظرية للتقسيم تبلغ حوالي 3 ديسيبل.

التطبيقات النموذجية

تُستخدم مقسمات الطاقة رباعية المسارات عادةً في:

• أنظمة الهوائيات الموزعة
• التغطية اللاسلكية داخل المباني
• الشبكات الخلوية
• أنظمة اتصالات السلامة العامة
• أنظمة الهوائيات المتعددة
• توزيع إشارة الترددات اللاسلكية
• البنية التحتية اللاسلكية

بالنسبة لشبكات الهوائيات متوسطة الحجم، غالبًا ما يوفر المقسم رباعي المسارات توازنًا عمليًّا بين عدد المخرجات وفقدان التردد اللاسلكي.

مقسم طاقة ذو 8 مسارات

أن مقسم طاقة ذو 8 مسارات يقوم بتوزيع مدخل RF واحد على ثمانية منافذ إخراج.

في التكوين المثالي القائم على التقسيم المتساوي، يتلقى كل مخرج ثُمن الطاقة الداخلة.

على سبيل المثال:

الطاقة المدخلة: 80 واط

الطاقة الناتجة لكل منفذ: 10 واط

لا يتضمن هذا المثال أي خسارة إدخال إضافية.

تبلغ خسارة التقسيم النظري تقريبًا 9.03 ديسيبل.

لذلك، فإن المقسم ذي الثماني مسارات يتطلب طاقة إدخال أكبر من المقسم ذي المسارين عندما يحتاج النظام إلى نفس طاقة الخرج في كل فرع.

التطبيقات النموذجية

غالبًا ما تُستخدم مقسمات الطاقة ذات 8 مسارات في أنظمة توزيع الترددات اللاسلكية (RF) الكبيرة، ومنها:

• منشآت DAS الكبيرة
• أنظمة الهاتف الخلوي متعددة الهوائيات
• نظام DAS للسلامة العامة
• البنية التحتية اللاسلكية
• شبكات توزيع الترددات الراديوية
• أنظمة الاختبارات المعملية
• أنظمة الهوائيات متعددة القنوات

يمكن لمقسم ذي 8 مسارات أن يقلل من عدد مراحل التقسيم المنفصلة في نظام كبير. ومع ذلك، يجب على المهندسين أن يأخذوا في الحسبان ارتفاع خسارة التقسيم في ميزانية الوصلة اللاسلكية.

ثنائي الاتجاهات مقابل رباعي الاتجاهات مقابل ثماني الاتجاهات: حساب القدرة

يمكن تقدير القدرة النظرية للمخرج لمقسم القدرة المتساوي من خلال المعادلة التالية:

Pout = Pin / N

حيث:

• التجهم = الطاقة المثالية في كل مخرج
• تثبيت = طاقة الإدخال
• N = عدد منافذ الإخراج

على سبيل المثال، لنفترض أن مدخل التردد اللاسلكي يبلغ 16 واط.

فاصل ثنائي الاتجاه

16 واط ÷ 2 = 8 واط لكل مخرج

مقسم رباعي

16 واط ÷ 4 = 4 واط لكل مخرج

مقسم ذو 8 مسارات

16 واط ÷ 8 = 2 واط لكل مخرج

ستكون قوة الخرج الفعلية أقل بسبب فقدان الإدخال.

لذلك، ينبغي أن تشمل حسابات الطاقة الخاصة بأنظمة الترددات اللاسلكية (RF) الفعلية كلاً من الخسارة النسبية النظرية وخسارة الإدخال المحددة من قبل الشركة المصنعة.

ما الفرق بين خسارة الانقسام وخسارة الإدخال؟

غالبًا ما يتم الخلط بين هذين المصطلحين.

خسارة مقسمة

الخسارة الناتجة عن التقسيم هي الخسارة النظرية التي تنجم عن توزيع الطاقة المدخلة على عدة مخرجات.

على سبيل المثال:

• ثنائي الاتجاه: حوالي 3 ديسيبل
• 4 اتجاهات: حوالي 6 ديسيبل
• 8 اتجاهات: حوالي 9 ديسيبل

هذه الخسارة هي جزء لا يتجزأ من عملية توزيع الطاقة.

فقدان الإدراج

يشمل فقدان الإدخال الفقدان الإضافي الناتج عن مقسم الطاقة المادي.

على سبيل المثال، إذا كان الفاصل ذو الاتجاهين يحتوي على:

الخسارة النظرية الناتجة عن الانقسام = 3.01 ديسيبل

و

خسارة الإدخال الإضافية = 0.4 ديسيبل

يبلغ إجمالي الخسارة في كل ناتج تقريبًا:

3.41 ديسيبل

لذلك، عند مقارنة مقسمات الطاقة، يجب ألا يقتصر اهتمام المهندسين على عدد منافذ الإخراج فقط.

بدلاً من ذلك، تحقق من المواصفات الفعلية لفقدان الإدخال التي حددتها الشركة المصنعة عبر نطاق التردد التشغيلي الكامل.

لماذا يعني وجود عدد أكبر من منافذ الإخراج حدوث خسائر أكبر؟

يقوم مقسم الطاقة بتوزيع الطاقة اللاسلكية المتاحة على مخرجاته.

للحصول على مقسم مثالي بتقسيم متساوي:

• يتلقى كل من المخرجين 1/2.
• تستقبل كل من المخرجات الأربعة 1/4.
• تستقبل 8 مخارج 1/8 لكل منها.

ونتيجة لذلك، فإن كل مضاعفة لعدد المخرجات تضيف ما يقارب 3 ديسيبل من الخسارة النظرية في الانقسام.

والعلاقة هي:

ثنائي الاتجاه → 3 ديسيبل

4 اتجاهات → 6 ديسيبل

8 اتجاهات → 9 ديسيبل

تكتسب هذه العلاقة أهمية عند تصميم شبكات توزيع الترددات اللاسلكية.

على سبيل المثال، قد يكون المقسم ذو الثمانية مسارات مناسبًا لأنه يوفر ثمانية مخارج من مدخل واحد. ومع ذلك، يحتاج النظام إلى طاقة إدخال كافية لتعويض خسارة التقسيم النظرية التي تبلغ حوالي 9 ديسيبل، بالإضافة إلى خسائر الكابلات والموصلات والهوائيات وغيرها من خسائر النظام.

مقسم الطاقة ثنائي الاتجاه مقابل رباعي الاتجاه مقابل ثماني الاتجاهات لنظام DAS

تعد أنظمة الهوائيات الموزعة من أكثر التطبيقات شيوعًا لمقسمات طاقة الترددات الراديوية.

قد تبدو بنية نظام DAS النموذجية كما يلي:

مصدر الإشارة → المقسم الرئيسي → المقسم الفرعي → الهوائيات

يحدد عدد الهوائيات هيكل التوزيع المطلوب.

نظام توزيع الإشارات (DAS) صغير الحجم

بالنسبة للتركيبات الصغيرة التي تحتوي على هوائيين، قد يكون المقسم ثنائي المسار كافياً.

على سبيل المثال:

مصدر التردد اللاسلكي → مقسم ثنائي الاتجاه → الهوائي 1 + الهوائي 2

هذه البنية بسيطة وتقلل من عمليات التقسيم غير الضرورية إلى أدنى حد.

نظام DAS متوسط الحجم

في حالة وجود أربعة فروع للهوائي، يمكن لمقسم رباعي أن يوفر مسار توزيع مباشر:

مصدر التردد اللاسلكي → مقسم رباعي → 4 هوائيات

ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل عدد المكونات المتتالية.

نظام DAS أكبر

في حالة وجود ثمانية فروع للهوائي، يمكن لموزع ذي 8 مسارات توزيع الإشارة مباشرةً:

مصدر الترددات اللاسلكية → مقسم ذو 8 مسارات → 8 هوائيات

ومع ذلك، يجب النظر بعناية في مسألة الخسارة الناتجة عن التقسيم الأعلى.

في أنظمة DAS الأكبر حجمًا، قد يلجأ المهندسون بدلاً من ذلك إلى استخدام مزيج من المكونات ثنائية المسارات وثلاثية المسارات ورباعية المسارات وسداسية المسارات وثمانية المسارات لتحقيق التغطية المطلوبة وتوازن الطاقة.

مقسمات الطاقة المتتالية مقابل مقسم واحد متعدد المسارات

هناك طريقتان شائعتان لتوزيع إشارة تردد لاسلكي واحدة على العديد من الهوائيات.

الخيار 1: فاصل ذو 8 أقسام

المدخلات → مقسم ذو 8 مسارات → 8 مخارج

الخسارة النظرية الناتجة عن الانقسام:

9.03 ديسيبل

الخيار 2: مقسمات ثنائية الاتجاه متتالية

الإدخال → ثنائي الاتجاه → ثنائي الاتجاه → ثنائي الاتجاه

ويمكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى إنشاء ثمانية فروع.

في الحالة المثالية، يظل إجمالي الخسارة النظرية الناتجة عن التقسيم تقريبًا:

3.01 + 3.01 + 3.01 = 9.03 ديسيبل

ومع ذلك، فإن كل فاصل مادي ووصلة يسببان خسارة إضافية.

لذلك، فإن الخسارة الفعلية في النظام تعتمد على المواصفات الفعلية للمكونات وتوزيع الكابلات.

قد يُسهّل المقسم المخصص ذو 8 مسارات عملية التركيب، في حين أن البنية المتتالية يمكن أن توفر مرونة أكبر في شبكات الترددات اللاسلكية المعقدة.

يعتمد الخيار الأفضل على التوبولوجيا المطلوبة، والتخطيط المادي، وميزانية الطاقة، ومتطلبات الصيانة.

كيفية اختيار مقسم الطاقة المناسب

يُعد عدد النتائج مجرد عامل واحد من عوامل الاختيار.

ينبغي على المهندسين تقييم المعلمات التالية على الأقل.

1. نطاق التردد

يجب أن يغطي المقسم الترددات التشغيلية المطلوبة.

على سبيل المثال، قد يتطلب نظام شبكات الهاتف الخلوي أو نظام DAS تغطية واسعة النطاق عبر نطاقات ترددية متعددة.

لذلك، يرجى التحقق مما يلي:

• الحد الأدنى للتردد
• الحد الأقصى للتردد
• خسارة الإدخال عبر النطاق
• خسارة العودة عبر النطاق
• العزل عبر النطاق

المقسم الذي يتمتع بأداء ممتاز عند تردد واحد ليس بالضرورة مناسبًا لنظام واسع النطاق.

2. عدد المخرجات

حدد تكوين الإخراج وفقًا للفروع الفعلية للتردد اللاسلكي.

استخدم:

فاصل ثنائي الاتجاه لفرعين.

استخدم:

فاصل رباعي لأربعة فروع.

استخدم:

فاصل ذو 8 مسارات لثمانية فروع.

ومع ذلك، تجنب اختيار مقسم ذي 8 منافذ لمجرد أنه يوفر عددًا أكبر من المنافذ.

إذا لم يكن مطلوبًا سوى مخرجين اثنين، فإن المقسم ثنائي المسار عادةً ما يمنع حدوث خسائر غير ضرورية ناتجة عن التقسيم.

3. خسارة الإدخال

يؤثر فقدان الإدخال بشكل مباشر على الطاقة المُزودة إلى المعدات اللاحقة.

لذلك، قارن خسارة الإدخال المحددة عند الترددات التي يستخدمها النظام.

في تطبيقات DAS، يمكن أن تصبح حتى الخسائر الصغيرة كبيرةً عند توصيل عدة مكونات سلبية على التوالي.

4. القدرة على تحمل الطاقة

تحدد سعة تحمل الطاقة مقدار طاقة التردد اللاسلكي التي يمكن للمقسم تحملها بأمان.

يعتمد التصنيف المطلوب على:

• قدرة خرج جهاز الإرسال
• عدد شركات النقل
• PAPR
• دورة التشغيل
• التردد
• تكوين النظام

بالنسبة للأنظمة الخلوية متعددة الموجات الحاملة، قد لا توفر قوة الإرسال المتوسطة وحدها معلومات كافية.

لذلك، يجب التحقق من القيمة المقدرة للطاقة مقارنةً بظروف التشغيل الفعلية للترددات اللاسلكية.

5. العزلة

يصف العزل مدى جودة الفصل بين منافذ الإخراج.

يمكن أن يؤدي تعزيز العزل إلى الحد من التفاعل غير المرغوب فيه بين الفروع.

ويُعد هذا مفيدًا بشكل خاص في أنظمة الهوائيات المتعددة وأنظمة توزيع الإشارة (DAS)، حيث قد تتعرض الفروع المختلفة لأحمال متفاوتة.

6. خسارة الارتداد ونسبة التوافق الموجي (VSWR)

تشير خسارة العودة ونسبة التوافق الموجي (VSWR) إلى مدى جودة مطابقة منافذ التردد اللاسلكي.

تقلل المطابقة الجيدة للمقاومة من الطاقة المنعكسة.

تستخدم أنظمة الترددات اللاسلكية (RF) النموذجية ما يلي:

مقاومة 50 أوم

لذلك، تأكد من أن الفاصل والكابلات والهوائيات والمكونات الأخرى تستخدم مقاومة متوافقة.

مقسم طاقة منخفض PIM لنظام التوزيع المحلي (DAS)

التشويه التبادل السلبي، أو PIM, ، يُعد عاملاً مهمًا في شبكات الهاتف الخلوي وشبكات توزيع الإشارة (DAS).

يحدث تداخل PIM عندما تتفاعل إشارتان أو أكثر من إشارات التردد اللاسلكي (RF) عبر وصلة سلبية غير خطية، مما يؤدي إلى توليد ترددات غير مرغوب فيها.

قد تتداخل هذه الإشارات غير المرغوب فيها مع نطاقات الاستقبال الحساسة.

يمكن أن تسهم كل من مقسمات الطاقة، والموصلات، والكابلات، والهوائيات، والمكونات اللاأكتيفية الأخرى للترددات اللاسلكية في حدوث تداخل التداخل الداخلي (PIM).

لذلك، غالبًا ما تتطلب تطبيقات DAS مقسمات الطاقة ذات معدل التداخل بين الموجات (PIM) المنخفض.

قد تشمل المواصفات المهمة ما يلي:

• مستوى PIM
• خسارة الإدخال
• خسارة الإرجاع
• العزل
• قدرة التحمل
• نطاق التردد
• نوع الموصل

على سبيل المثال، مواصفات مثل:

PIM ≤ -153 ديسيبل تحت الصفر

يُستخدم عادةً لوصف الأداء المنخفض لمؤشر PIM في ظل ظروف اختبار محددة.

ومع ذلك، ينبغي دائمًا تقييم قيم PIM جنبًا إلى جنب مع قوة الاختبار، والتردد، وتكوين الموصل، وطريقة القياس.

ثنائي الاتجاه، رباعي الاتجاه، أم ثماني الاتجاهات: أيهما يجب أن تستخدم؟

يمكن تبسيط هذا الاختيار على النحو التالي.

اختر مقسم طاقة ثنائي الاتجاه في الحالات التالية:

• تحتاج إلى مخرجين للترددات اللاسلكية.
• من المهم أن تكون خسارة الانقسام منخفضة.
• يحتوي النظام على عدد قليل من الهوائيات.
• أنت تريد هيكل توزيع ترددات لاسلكية بسيطًا.

اختر مقسم الطاقة رباعي المسارات في الحالات التالية:

• يلزم وجود أربعة فروع لـ RF.
• يجري حالياً تصميم شبكة هوائيات متوسطة الحجم.
• تريد تقليل عدد المكونات المتتالية.
• يمكن للطاقة الداخلة المتاحة أن تتحمل خسارة تقسيم نظرية تبلغ حوالي 6 ديسيبل.

اختر مقسم الطاقة ذي 8 مسارات في الحالات التالية:

• يلزم وجود ثمانية فروع لـ RF.
• يحتاج النظام إلى عدد أكبر من مخارج الهوائيات.
• يتمتع مصدر التردد اللاسلكي (RF) بطاقة كافية.
• يمكن تحمل خسارة انقسام نظرية تبلغ حوالي 9 ديسيبل.

لذلك، فإن أفضل مقسم ليس بالضرورة هو الذي يحتوي على أكبر عدد من المخرجات. بل يجب اختيار التكوين الذي يلبي العدد المطلوب من الهوائيات مع الحفاظ على ميزانية ارتباط ترددات لاسلكية مقبولة.

مقسم الطاقة ثنائي المسارات مقابل رباعي المسارات مقابل ثماني المسارات: جدول الاختيار

الأخطاء الشائعة عند اختيار مقسم طاقة التردد اللاسلكي

الخطأ الأول: اختيار الموزع بناءً على عدد المنافذ فقط

زيادة المخرجات لا تعني تحسين الأداء.

يؤدي المقسم ذو الثمانية مسارات إلى خسارة نظرية في التقسيم تبلغ حوالي 9 ديسيبل. ولذلك، لا ينبغي استخدامه عندما تكون هناك حاجة إلى فرعين فقط من فروع التردد اللاسلكي.

الخطأ الثاني: الخلط بين الخسارة الناتجة عن الانقسام والخسارة الناتجة عن الإدراج

يبلغ الخسارة النظرية للتقسيم في المقسم رباعي المسارات حوالي 6 ديسيبل، لكن الخسارة الفعلية للإدخال ستكون أعلى من ذلك.

لذلك، احرص دائمًا على مراجعة ورقة البيانات.

الخطأ الثالث: تجاهل نطاق التردد

قد لا يعمل مقسم الطاقة المصمم لنطاق ترددي ضيق واحد بشكل سليم في نظام خلوي عريض النطاق.

لذلك، يرجى التحقق من النطاق الترددي بالكامل.

الخطأ الرابع: تجاهل نظام إدارة المعلومات عن المنتجات (PIM)

فيما يتعلق بتطبيقات شبكات الهاتف الخلوي وأنظمة توزيع الإشارة (DAS)، قد يؤدي الأداء الضعيف لمؤشر PIM إلى حدوث مشاكل تداخل حتى عندما يبدو فقدان الإدخال مقبولاً.

لذلك، ينبغي النظر في استخدام مكونات منخفضة PIM عند الحاجة.

الخطأ الخامس: تجاهل قدرة التحمل الكهربائية

يجب أن يتحمل المقسم الطاقة الترددية الفعلية المُطبقة على مدخله.

وإلا، فإن الطاقة الراديوية المفرطة قد تتسبب في إجهاد حراري أو تعطل المكونات.

الأسئلة الشائعة

ما الفرق بين مقسم الطاقة ثنائي الاتجاه ومقسم الطاقة رباعي الاتجاه؟

يقوم مقسم الطاقة ثنائي المسارات بتقسيم إشارة دخل واحدة إلى مخرجين، مع خسارة تقسيم نظرية تبلغ حوالي 3.01 ديسيبل. أما المقسم رباعي المسارات فيوفر أربعة مخارج، وتبلغ خسارة التقسيم النظرية فيه حوالي 6.02 ديسيبل.

ما هي الخسارة النظرية لمقسم الطاقة ذي 8 مسارات؟

يبلغ عدد الأطراف في المقسم المثالي للطاقة ذي الثماني مسارات تقريبًا 9.03 ديسيبل من الخسارة النظرية في الانقسام. وسيكون فقدان الإدخال الفعلي أعلى بسبب الفقدان الذي يحدث داخل المقسم.

هل مقسم الطاقة رباعي المسارات أفضل من المقسم ثنائي المسارات؟

ليس بالضرورة. يُعد المقسم رباعي المسارات مناسبًا عندما تكون هناك حاجة إلى أربعة فروع إخراج. أما إذا كانت هناك حاجة إلى فرعين فقط، فإن المقسم ثنائي المسارات عادةً ما يوفر خسارة تقسيم نظرية أقل.

ما مقدار الطاقة التي يتلقاها كل مخرج من مقسم ذي 8 مسارات؟

في الحالة المثالية، يتلقى كل مخرج ثُمن الطاقة الداخلة. على سبيل المثال، فإن طاقة داخلة تبلغ 80 واط ستوفر حوالي 10 واط لكل مخرج قبل احتساب خسارة الإدخال الإضافية.

ما الفرق بين مقسم الطاقة وموزع الطاقة؟

في العديد من تطبيقات الترددات الراديوية، تُستخدم المصطلحان بالتبادل. ومع ذلك، يُستخدم مصطلح “مقسم الطاقة” عادةً عند الحديث عن مكون يقوم بتوزيع مدخل واحد من الترددات الراديوية على عدة مخارج، بينما يُستخدم مصطلح “مقسم الإشارة” غالبًا كمصطلح عام لتقسيم الإشارة.

ما هو مقسم الطاقة الأفضل لنظام DAS؟

يعتمد اختيار المقسم المناسب على عدد فروع الهوائي، وتردد التشغيل، ومستوى الطاقة، ومتطلبات PIM، وتخطيط الكابلات، وميزانية الوصلة اللاسلكية.

بالنسبة لشبكات DAS الصغيرة، قد يكون المقسم ثنائي المسارات كافياً. أما الأنظمة المتوسطة الحجم، فيمكنها استخدام مقسمات رباعية المسارات، في حين أن الأنظمة الأكبر حجماً قد تتطلب تكوينات مقسمات ثمانية المسارات أو متتالية.

ما هو مقسم الطاقة منخفض PIM؟

تم تصميم وتصنيع مقسم طاقة منخفض PIM بهدف تقليل التشكيل البيني السلبي الناتج عن المكون عند تعرضه لطاقة تردد لاسلكي عالية.

ويُستخدم بشكل شائع في الشبكات الخلوية، وأنظمة توزيع الإشارات (DAS)، وأنظمة السلامة العامة، وغيرها من البنى التحتية للترددات اللاسلكية التي تتطلب حساسية عالية للمستقبل.

الخلاصة

الفرق بين مقسمات الطاقة ثنائية الاتجاه، ورباعية الاتجاه، وثمانية الاتجاه ويتمثل ذلك في المقام الأول في عدد منافذ الإخراج وتقسيم الطاقة النظري الناتج عن ذلك.

يحتوي الفاصل ثنائي الاتجاه على ما يقارب 3.01 ديسيبل خسارة الانقسام النظرية. يحتوي المقسم رباعي المسارات على ما يقارب 6.02 ديسيبل, ، في حين أن المقسم ذي الثمانية مسارات يحتوي على ما يقارب 9.03 ديسيبل.

ومع ذلك، فإن مقسمات الطاقة الحقيقية تتسبب أيضًا في خسارة إدخال إضافية.

لذلك، فإن اختيار مقسم طاقة التردد اللاسلكي المناسب لا يقتصر على مجرد حساب عدد منافذ الإخراج. يجب على المهندسين مراعاة نطاق التردد، وفقدان الإدخال، وقدرة تحمل الطاقة، وفقدان العودة، والعزل، وأداء PIM، ونوع الموصل، والميزانية الإجمالية للوصلة اللاسلكية.

في حالة وجود فرعين للتردد اللاسلكي (RF)، عادةً ما يكون المقسم ثنائي الاتجاهات هو الخيار الأبسط. أما في حالة وجود أربعة فروع، فإن المقسم رباعي الاتجاهات يوفر حلاً مباشراً للتوزيع. وفي الوقت نفسه، يكون المقسم ثماني الاتجاهات مفيداً عندما تكون هناك حاجة إلى ثمانية فروع، ويمكن للنظام تحمل خسارة التقسيم الأعلى.

وفي النهاية، فإن مقسم الطاقة الصحيح هو الذي يوفر العدد المطلوب من مخارج التردد اللاسلكي مع الحفاظ على طاقة إشارة كافية وأداء تردد لاسلكي جيد في جميع أنحاء النظام.