पावर डिवाइडर का उपयोग हाई-पावर कंबाइनर के रूप में क्यों नहीं किया जा सकता है

उच्च-शक्ति संयोजन अनुप्रयोगों में पावर डिवाइडर की सीमाओं को निम्नलिखित प्रमुख कारकों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है:

‌1. आइसोलेशन रेसिस्टर (R) की पावर हैंडलिंग सीमाएँ‌

• ‌पावर डिवाइडर मोड‌:
• जब पावर डिवाइडर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो इनपुट सिग्नल ‌IN‌ को दो सह-आवृत्ति, सह-चरण संकेतों में विभाजित किया जाता है ‌AऔरB‌.
• अलगाव रोकनेवाला ‌R‌ कोई वोल्टेज अंतर अनुभव नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप शून्य वर्तमान प्रवाह और कोई शक्ति अपव्यय नहीं होता है। बिजली क्षमता पूरी तरह से माइक्रोस्ट्रिप लाइन की पावर-हैंडलिंग क्षमता द्वारा निर्धारित की जाती है।
• ‌संयोजक मोड‌:
• जब एक संयोजक के रूप में उपयोग किया जाता है, तो दो स्वतंत्र सिग्नल (‌आउट1औरआउट2‌) को अलग-अलग आवृत्तियों या चरणों के साथ लागू किया जाता है।
• के बीच वोल्टेज अंतर उत्पन्न होता हैAऔरB‌, जिससे करंट प्रवाहित होता है ‌R‌. शक्ति का क्षय ‌R‌ बराबर ‌½(आउट1 + आउट2)‌. उदाहरण के लिए, यदि प्रत्येक इनपुट 10W है, ‌R‌ ≥10W का सामना करना होगा.
• हालांकि, मानक पावर डिवाइडर में आइसोलेशन रेसिस्टर आमतौर पर कम-पावर वाला घटक होता है, जिसमें अपर्याप्त ताप अपव्यय होता है, जिससे यह उच्च-पावर स्थितियों में तापीय विफलता के प्रति संवेदनशील हो जाता है।

‌2. संरचनात्मक डिजाइन बाधाएं‌

• ‌माइक्रोस्ट्रिप लाइन की सीमाएं‌:
• पावर डिवाइडर को अक्सर माइक्रोस्ट्रिप लाइनों का उपयोग करके क्रियान्वित किया जाता है, जिनमें सीमित पावर-हैंडलिंग क्षमता और अपर्याप्त थर्मल प्रबंधन होता है (जैसे, छोटा भौतिक आकार, कम ताप अपव्यय क्षेत्र)।
• रोकनेवाला ‌R‌ को उच्च-शक्ति अपव्यय के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, जिससे कंबाइनर अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता सीमित हो जाती है।
• ‌चरण/आवृत्ति संवेदनशीलता‌:
• दो इनपुट संकेतों के बीच कोई भी चरण या आवृत्ति बेमेल (वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में आम) बिजली अपव्यय को बढ़ाता हैR‌, तापीय तनाव को बढ़ाता है।

‌3. आदर्श सह-आवृत्ति/सह-चरण परिदृश्यों में सीमाएँ‌

• ‌सैद्धांतिक मामला‌:
• यदि दो इनपुट पूरी तरह से सह-आवृत्ति और सह-चरण हैं (उदाहरण के लिए, एक ही सिग्नल द्वारा संचालित सिंक्रनाइज़ एम्पलीफायर),R‌ कोई शक्ति नष्ट नहीं होती, तथा कुल शक्ति संयुक्त होती है ‌IN‌.
• उदाहरण के लिए, दो 50W इनपुट सैद्धांतिक रूप से 100W में संयोजित हो सकते हैंIN‌ यदि माइक्रोस्ट्रिप लाइनें कुल बिजली को संभाल सकती हैं।
• ‌व्यावहारिक चुनौतियाँ‌:
• वास्तविक प्रणालियों में पूर्ण चरण संरेखण बनाए रखना लगभग असंभव है।
• पावर डिवाइडर में उच्च-शक्ति संयोजन के लिए मजबूती की कमी होती है, क्योंकि यहां तक ​​कि मामूली बेमेल भी ‌ का कारण बन सकती हैR‌ अप्रत्याशित बिजली वृद्धि को अवशोषित करने के लिए, विफलता का कारण बनता है।

‌4. वैकल्पिक समाधानों की श्रेष्ठता (जैसे, 3dB हाइब्रिड कपलर)‌

• ‌3dB हाइब्रिड कपलर‌:
• बाह्य उच्च-शक्ति लोड समाप्ति के साथ गुहा संरचनाओं का उपयोग करें, जिससे कुशल ताप अपव्यय और उच्च शक्ति-हैंडलिंग क्षमता (जैसे, 100W+) सक्षम हो।
• पोर्ट के बीच अंतर्निहित अलगाव प्रदान करें और चरण/आवृत्ति बेमेल को सहन करें। बेमेल शक्ति को आंतरिक घटकों को नुकसान पहुंचाने के बजाय सुरक्षित रूप से बाहरी लोड पर भेजा जाता है।
• ‌डिज़ाइन लचीलापन‌:
• माइक्रोस्ट्रिप-आधारित पावर डिवाइडर के विपरीत, कैविटी-आधारित डिजाइन उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में स्केलेबल थर्मल प्रबंधन और मजबूत प्रदर्शन की अनुमति देते हैं।

‌निष्कर्ष‌

आइसोलेशन रेसिस्टर की सीमित पावर-हैंडलिंग क्षमता, अपर्याप्त थर्मल डिज़ाइन और चरण/आवृत्ति बेमेल के प्रति संवेदनशीलता के कारण पावर डिवाइडर उच्च-शक्ति संयोजन के लिए अनुपयुक्त हैं। आदर्श सह-चरण परिदृश्यों में भी, संरचनात्मक और विश्वसनीयता संबंधी बाधाएँ उन्हें अव्यावहारिक बनाती हैं। उच्च-शक्ति सिग्नल संयोजन के लिए, ‌ जैसे समर्पित उपकरण3dB हाइब्रिड कप्लर्स‌ को प्राथमिकता दी जाती है, जो बेहतर थर्मल प्रदर्शन, बेमेल के प्रति सहिष्णुता और गुहा-आधारित उच्च-शक्ति डिजाइनों के साथ संगतता प्रदान करते हैं।

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