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 प्रतिरोधक ‌R‌ में कोई वोल्टेज अंतर नहीं होता, जिसके परिणामस्वरूप धारा प्रवाह शून्य होता है और बिजली का अपव्यय नहीं होता। बिजली क्षमता पूरी तरह से माइक्रोस्ट्रिप लाइन की बिजली-संचालन क्षमता द्वारा निर्धारित होती है।
• ‌कंबाइनर मोड‌:
• जब एक संयोजक के रूप में उपयोग किया जाता है, तो दो स्वतंत्र सिग्नल (‌ से)आउट1औरआउट2‌) विभिन्न आवृत्तियों या चरणों के साथ लागू होते हैं।
• के बीच वोल्टेज अंतर उत्पन्न होता हैAऔरB‌, जिससे करंट प्रवाहित होता है ‌R‌. शक्ति क्षीण हो गई ‌R‌ बराबर ‌½(आउट1 + आउट2)‌. उदाहरण के लिए, यदि प्रत्येक इनपुट 10W है, ‌R‌ को ≥10W का सामना करना होगा।
• हालांकि, मानक पावर डिवाइडर में अलगाव प्रतिरोधक आमतौर पर अपर्याप्त ताप अपव्यय वाला कम-शक्ति घटक होता है, जिससे यह उच्च-शक्ति स्थितियों के तहत तापीय विफलता के लिए प्रवण हो जाता है।

‌2. संरचनात्मक डिज़ाइन बाधाएँ‌

• ‌माइक्रोस्ट्रिप लाइन की सीमाएँ‌:
• पावर डिवाइडर को अक्सर माइक्रोस्ट्रिप लाइनों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, जिनमें सीमित पावर-हैंडलिंग क्षमता और अपर्याप्त थर्मल प्रबंधन होता है (जैसे, छोटा भौतिक आकार, कम ताप अपव्यय क्षेत्र)।
• प्रतिरोधक ‌R‌ को उच्च-शक्ति अपव्यय के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, जो कंबाइनर अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता को और सीमित करता 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, और 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 सकता हैR‌ अप्रत्याशित बिजली की वृद्धि को अवशोषित करने के लिए, जिससे विफलता हो सकती है।

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

• ‌3dB हाइब्रिड कपलर्स‌:
• 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 सके।
• पोर्ट्स के बीच अंतर्निहित अलगाव प्रदान करें और चरण/आवृत्ति बेमेल को सहन करें। बेमेल शक्ति को आंतरिक घटकों को नुकसान पहुँचाने के बजाय सुरक्षित रूप से बाहरी लोड की ओर मोड़ दिया 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 फेज़/फ़्रीक्वेंसी बेमेल के प्रति संवेदनशीलता के कारण पावर डिवाइडर उच्च-शक्ति संयोजन के लिए अनुपयुक्त होते 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 कपलर‌ को प्राथमिकता दी जाती है, जो बेहतर थर्मल प्रदर्शन, बेमेल के प्रति सहनशीलता और गुहा-आधारित उच्च-शक्ति डिजाइनों के साथ संगतता प्रदान करते हैं।

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