چگونه از دیودها برای تعویض دوبلکس در آنتن های ارتباطی استفاده می شود؟

1. اصل ارتباط دوبلکس
(1) مفهوم ارتباطی دوبلکس
ارتباط دوبلکس به یک روش ارتباطی اشاره دارد که در آن هر دو طرف می توانند همزمان انجام عملیات ارسال و دریافت را انجام دهند. در مقایسه با ارتباطات Simplex (جایی که هر دو طرف فقط می توانند ارسال و دریافت متناوب) و نیمی از ارتباطات دوبلکس (جایی که هر دو طرف می توانند ارسال و دریافت را متناوب می کنند ، اما همزمان همزمان نیستند) ، ارتباط دوتایی دارای راندمان ارتباطی بالاتری و عملکرد زمان واقعی است و می تواند نیازهای سیستم های ارتباطی مدرن را برای سرعت بالا {2} سرعت و ارتباط کارآمد برآورده کند.
(2) روش اجرای
اجرای ارتباطات دوبلکس عمدتاً به دو فناوری متکی است: تقسیم فرکانس Duplex (FDD) و بخش زمانی Duplex (TDD). تقسیم فرکانس Duplex با تخصیص فرکانس های مختلف برای انتقال و دریافت سیگنال ، ارتباط همزمان را به دست می آورد و آنها را در حوزه فرکانس جدا می کند. تقسیم زمان دوبلکس زمان را به شکافهای زمانی مختلف تقسیم می کند و سیگنال هایی را در شکافهای زمانی مختلف منتقل می کند و به جدایی در حوزه زمان می رسد. در برنامه های کاربردی ، روش پیاده سازی مناسب دوبلکس را بر اساس سناریوهای مختلف ارتباطی و الزامات انتخاب کنید.
2. مکانیسم کار دیودها در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس
(1) اصل دیودها به عنوان عناصر تعویض
یک دیود دارای هدایت یک طرفه است ، به این معنی که وقتی به جلو مغرضانه می شود ، دیود انجام می شود و جریان می تواند یکنواخت عبور کند. هنگامی که معکوس مغرضانه است ، دیود خاموش می شود و جریان مسدود می شود. این ویژگی به دیودها اجازه می دهد تا به عنوان عناصر تعویض عمل کنند و کنترل سیگنال ها را در مدارها کنترل کنند. در یک مدار سوئیچینگ دوبلکس ، با کنترل حالت تعصب دیود می توان بین سیگنال های مختلف آنتن را بدست آورد.
(2) کنترل سیگنال دیودها در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس
در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس ، معمولاً برای کنترل حالت تعصب دیود ، یک منبع سیگنال کنترل را تنظیم می کند. منبع سیگنال کنترل می تواند به ترتیب دو سطح مختلف سیگنال کنترل ، مربوط به تعصب رو به جلو و تعصب معکوس دیود ایجاد کند. هنگامی که سیگنال کنترل در سطح بالایی قرار دارد ، دیود به جلو مغرضانه و رسانا است و سیگنال آنتن مربوطه را می توان از طریق دیود منتقل کرد. هنگامی که سیگنال کنترل در سطح پایین قرار دارد ، دیود با تعصب معکوس و قطع می شود و سیگنال آنتن مسدود می شود. از طریق این روش ، انتقال انتخابی سیگنال ها از آنتن های مختلف حاصل می شود ، در نتیجه به تعویض دوبلکس می رسد.
(3) استفاده از انواع مختلف دیودها در سوئیچینگ دوبلکس
دیود پین
Diode Pin یک دستگاه نیمه هادی مایکروویو خاص است ، که از لایه ای از نیمه هادی نوع I ذاتی تشکیل شده است که بین P {{0} type به شدت دوپ شده و N {{1} type نوع نیمه هادی ها را تشکیل می دهد. دیودهای پین دارای خصوصیاتی مانند مقاومت معکوس بالا ، مقاومت در برابر هدایت رو به جلو ، سرعت سوئیچینگ سریع و خطی خوب هستند. در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس ، دیودهای پین معمولاً در برنامه هایی که نیاز به تحمل قدرت بالا و خطی خوب دارند استفاده می شود. به عنوان مثال ، در برخی از سیستم های ارتباطی قدرت 5- ، می توان از دیودهای پین به عنوان عناصر تعویض برای جابجایی بین سیگنال های آنتن در نوارهای فرکانس مختلف استفاده کرد و در عین حال کیفیت انتقال سیگنال و ثبات را تضمین می کند.
دیود شاتکی
Diode Schottky یک دیود نیمه هادی با یک سد Schottky است که دارای افت ولتاژ به جلو و سرعت سوئیچینگ بسیار سریع است. در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس ، دیودهای Schottky برای فرکانس بالا- و سناریوهای برنامه کاربردی سرعت {2} مناسب هستند. با توجه به ویژگی های سوئیچینگ سریع ، می تواند به سرعت به تغییرات در سیگنال های کنترل پاسخ دهد ، به سوئیچینگ سریع سیگنال های آنتن برسد و الزامات سیستم های ارتباطی را برای انتقال داده سرعت بالا- برآورده کند. به عنوان مثال ، در سیستم های ارتباطی موبایل ، دیودهای Schottky معمولاً در مدارهای تعویض دوبلکس برای دستگاه هایی مانند آنتن های تلفن همراه استفاده می شوند تا از زمان واقعی- و ارتباط پایدار اطمینان حاصل کنند.
3. نقاط طراحی مدار سوئیچینگ دوبلکس
(1) طراحی ساختار مدار
طراحی ساختاری مدارهای سوئیچینگ دوبلکس باید به طور کامل ویژگی ها و الزامات کاربردی دیودها را در نظر بگیرد. به طور کلی ، مدارهای سوئیچینگ دوبلکس شامل منابع سیگنال کنترل ، ماژول های سوئیچینگ ، کانال های سیگنال و ماژول های خروجی هستند. منبع سیگنال کنترل برای تولید سیگنال های کنترل استفاده می شود و ماژول سوئیچینگ شامل عناصر سوئیچینگ دیود برای سوئیچینگ سیگنال های آنتن است. از کانال سیگنال برای انتقال سیگنال های آنتن استفاده می شود و ماژول خروجی سیگنال های سوئیچ شده را به دستگاه های ارتباطی بعدی خروجی می کند. هنگام طراحی سازه های مدار ، لازم است هر قسمت را به طور منطقی چیدمان کنید تا از انتقال سیگنال پایدار و سوئیچینگ دقیق اطمینان حاصل شود.
(2) طراحی منبع سیگنال کنترل و منبع ولتاژ تأمین
طراحی منبع سیگنال کنترل باید از ثبات و صحت سیگنال کنترل اطمینان حاصل کند و قادر به تولید سیگنال های کنترل متناظر به موقع با توجه به الزامات سیستم ارتباطی باشد. منبع ولتاژ منبع تغذیه ولتاژ مورد نیاز برای عملکرد عادی دیود را فراهم می کند و طراحی آن باید عواملی مانند پایداری ولتاژ و ضریب موج دار را در نظر بگیرد تا اطمینان حاصل شود که دیود می تواند به طور عادی تغییر کند. به عنوان مثال ، در برخی از مدارهای سوئیچینگ دوبلکس با دقت- ، با استفاده از منابع ولتاژ دقیق-} بالا و منابع سیگنال کنترل پایدار می توانند قابلیت اطمینان و عملکرد سوئیچینگ دوبلکس را بهبود بخشند.
(3) طراحی کانال سیگنال
طراحی کانال های سیگنال باید عواملی مانند از دست دادن انتقال سیگنال و توانایی تداخل ضد {0} را در نظر بگیرد. در مدارهای سوئیچینگ دوبلکس ، کانال سیگنال نیاز به انتقال سیگنال های آنتن از فرکانس های مختلف دارد ، بنابراین لازم است ویژگی های فرکانس خوبی داشته باشید. در همین حال ، به منظور کاهش از بین رفتن سیگنال و تداخل در هنگام انتقال ، می توان اقداماتی مانند محافظ و فیلتر را اتخاذ کرد. به عنوان مثال ، اضافه کردن یک فیلتر پاس-} پاس به کانال سیگنال می تواند سر و صدای فرکانس بالا- را فیلتر کرده و کیفیت سیگنال را بهبود بخشد.
https://www.trsemicon.com/diode/smd {2 }Diode/fast {3 }Recovery {4 }Rectifiers {5 5 }Diode.html