מתג קואקסיאלי הוא ממסר אלקטרומכני פסיבי המשמש להעברת אותות RF מערוץ אחד לאחר.מתגים אלו נמצאים בשימוש נרחב במצבי ניתוב אותות הדורשים תדר גבוה, הספק גבוה וביצועי RF גבוהים.הוא משמש לעתים קרובות גם במערכות בדיקת RF, כגון אנטנות, תקשורת לוויינית, טלקומוניקציה, תחנות בסיס, אוויוניקה או יישומים אחרים שצריכים להעביר אותות RF מקצה אחד למשנהו.
החלף יציאה
כאשר אנו מדברים על מתגים קואקסיאליים, אנו אומרים לעתים קרובות nPmT, כלומר, זריקה של n קוטב m, כאשר n הוא מספר יציאות הקלט ו-m הוא מספר יציאות המוצא.לדוגמה, מתג ה-RF עם יציאת כניסה אחת ושתי יציאות פלט נקרא SPDT/1P2T.אם למתג ה-RF יש כניסה אחת ו-14 יציאות, עלינו לבחור את מתג ה-RF של SP14T.
החלף פרמטרים ומאפיינים
אם צריך להחליף את האות בין שני קצוות האנטנה, נוכל מיד לדעת לבחור SPDT.למרות שהיקף הבחירה הצטמצם ל-SPDT, אנחנו עדיין צריכים להתמודד עם פרמטרים טיפוסיים רבים שמסופקים על ידי היצרנים.עלינו לקרוא בעיון את הפרמטרים והמאפיינים הללו, כגון VSWR, Ins.Loss, בידוד, תדר, סוג מחבר, קיבולת הספק, מתח, סוג יישום, מסוף, חיווי, מעגל בקרה ופרמטרים אופציונליים אחרים.
תדר וסוג מחבר
עלינו לקבוע את טווח התדרים של המערכת ולבחור את המתג הקואקסיאלי המתאים בהתאם לתדר.תדר הפעולה המקסימלי של מתגים קואקסיאליים יכול להגיע ל-67GHz, ולסדרות שונות של מתגים קואקסיאליים יש תדרי פעולה שונים.באופן כללי, אנו יכולים לשפוט את תדירות הפעולה של מתג קואקסיאלי בהתאם לסוג המחבר, או שסוג המחבר קובע את טווח התדרים של המתג הקואקסיאלי.
עבור תרחיש יישום של 40GHz, עלינו לבחור מחבר 2.92 מ"מ.מחברי SMA משמשים בעיקר בטווח התדרים בטווח של 26.5GHz.מחברים נפוצים אחרים, כגון N-head ו-TNC, יכולים לפעול במהירות של 12.4GHz.לבסוף, מחבר BNC יכול לפעול רק בתדר 4GHz.
DC-6/8/12.4/18/26.5 GHz: מחבר SMA
DC-40/43.5 GHz: מחבר 2.92 מ"מ
DC-50/53/67 GHz: מחבר 1.85 מ"מ
קיבולת כוח
בבחירת האפליקציות והמכשירים שלנו, קיבולת הספק היא בדרך כלל פרמטר מפתח.כמה כוח יכול מתג לעמוד בדרך כלל נקבע על פי העיצוב המכני של המתג, החומרים שבהם נעשה שימוש וסוג המחבר.גורמים אחרים מגבילים גם את קיבולת ההספק של המתג, כגון תדר, טמפרטורת פעולה וגובה.
מתח
כבר הכרנו את רוב הפרמטרים המרכזיים של מתג קואקסיאלי, והבחירה של הפרמטרים הבאים תלויה לחלוטין בהעדפת המשתמש.
המתג הקואקסיאלי מורכב מסליל ומגנט אלקטרומגנטיים, הזקוקים למתח DC כדי להניע את המתג לנתיב ה-RF המתאים.סוגי המתח המשמשים להשוואת מתגים קואקסיאליים הם כדלקמן:
טווח מתח סליל
5VDC 4-6VDC
12VDC 13-17VDC
24VDC 20-28VDC
28VDC 24-32VDC
סוג כונן
במתג, הנהג הוא מכשיר אלקטרומכני שמעביר נקודות מגע RF מעמדה אחת לאחרת.עבור רוב מתגי ה-RF, שסתום סולנואיד משמש לפעול על ההצמדה המכנית במגע ה-RF.כאשר אנו בוחרים מתג, אנו מתמודדים בדרך כלל עם ארבעה סוגים שונים של כוננים.
אל כשל
כאשר לא מופעל מתח בקרה חיצוני, ערוץ אחד תמיד פועל.הוסף ספק כוח חיצוני ועבור לבחירת הערוץ המתאים;כאשר המתח החיצוני ייעלם, המתג יעבור אוטומטית לערוץ המוליך בדרך כלל.לכן, יש צורך לספק אספקת מתח DC רציפה כדי שהמתג יעבור ליציאות אחרות.
נעילה
אם מתג הנעילה צריך לשמור על מצב המיתוג שלו, הוא צריך להזרים זרם ברציפות עד להפעלת מתג מתח DC דופק כדי לשנות את מצב המיתוג הנוכחי.לכן, כונן Place Laching יכול להישאר במצב האחרון לאחר היעלמות אספקת החשמל.
חיתוך עצמי ננעל
המתג צריך רק זרם במהלך תהליך המעבר.לאחר השלמת המעבר, יש זרם סגירה אוטומטי בתוך המתג.בשלב זה, למתג אין זרם.כלומר, תהליך המיתוג דורש מתח חיצוני.לאחר שהפעולה יציבה (לפחות 50ms), הסר את המתח החיצוני, והמתג יישאר בערוץ שצוין ולא יעבור לערוץ המקורי.
בדרך כלל פתוח
מצב עבודה זה SPNT חוקי בלבד.ללא מתח בקרה, כל ערוצי המיתוג אינם מוליכים;הוסף ספק כוח חיצוני ומתג כדי לבחור את הערוץ שצוין;כאשר המתח החיצוני קטן, המתג חוזר למצב שכל הערוצים אינם מוליכים.
ההבדל בין Latching ל-Failsafe
כוח השליטה בכשל בטוח מוסר, והמתג עובר לערוץ הסגור בדרך כלל;מתח הבקרה הנעילה מוסר ונשאר בערוץ שנבחר.
כאשר מתרחשת שגיאה והספק ה-RF נעלם, ויש לבחור את המתג בערוץ ספציפי, ניתן לשקול מתג Failsafe.ניתן לבחור במצב זה גם אם ערוץ אחד נמצא בשימוש נפוץ והערוץ השני אינו בשימוש נפוץ, מכיוון שכאשר בוחרים ערוץ משותף, המתג אינו צריך לספק מתח וזרם הנעה, מה שיכול לשפר את יעילות ההספק.
זמן פרסום: דצמבר-03-2022