گروههای KA و KU به دلیل قابلیت های بالای داده های خود و پهنای باند بزرگ ، در سیستم های ارتباطی ماهواره ای مدرن کشش قابل توجهی به دست آورده اند. به عنوان تأمین کننده سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku ، درک نیازهای منبع تغذیه این سیستم ها برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه بسیار مهم است.
نمای کلی از سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku
سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku برای کار در هر دو باند فرکانس KA (26.5 - 40 گیگاهرتز) و KU (12 - 18 گیگاهرتز) طراحی شده اند. این سیستم ها مؤلفه های اساسی در پایانه های ارتباطی ماهواره ای هستند و امکان انتقال و دریافت سیگنال ها را در فرکانس های مختلف فراهم می کنند. آنها در برنامه های مختلف از جمله دسترسی به اینترنت باند پهن ، مستقیم - به - تلویزیون خانگی و ارتباطات نظامی استفاده می شوند.
مبانی منبع تغذیه برای سیستم های الکترونیکی
قبل از بررسی نیازهای منبع تغذیه خاص سیستم های خوراک Multiband KA & Ku ، درک برخی از مفاهیم اساسی منبع تغذیه برای سیستم های الکترونیکی مهم است. منبع تغذیه وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی از یک منبع (مانند باتری یا اصلی) را به شکلی که توسط اجزای الکترونیکی درون سیستم قابل استفاده است ، می باشد. این شامل تنظیم ولتاژ و جریان برای اطمینان از باقی ماندن آنها در محدوده عملیاتی قابل قبول اجزای است.
الزامات ولتاژ
الزامات ولتاژ برای سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku بسته به طراحی خاص و اجزای مورد استفاده می تواند متفاوت باشد. به طور کلی ، این سیستم ها به طور معمول به ولتاژ DC پایدار نیاز دارند. متداول ترین ولتاژ مورد استفاده در سیستم های الکترونیکی 5 ولت ، 12 ولت و 24 ولت است.
برای آمپلی فایرهای کم صدا (LNA) و سایر مؤلفه های فعال در سیستم خوراک ، یک چاه تنظیم شده 5 ولت یا 12 ولت اغلب لازم است. این مؤلفه ها نسبت به نوسانات ولتاژ حساس هستند و حتی تغییرات کوچک می تواند منجر به عملکرد تخریب شده مانند افزایش شکل نویز یا کاهش افزایش شود. به عنوان مثال ، افزایش اندک ولتاژ می تواند باعث شود LNA جریان بیشتری را به خود جلب کند ، که ممکن است منجر به گرمای بیش از حد و در نهایت ، خرابی مؤلفه شود.
شبکه توزیع برق در سیستم خوراک باید برای ارائه ولتاژ مورد نیاز به هر مؤلفه با حداقل افت ولتاژ طراحی شود. این ممکن است شامل استفاده از آثار مس ضخیم در صفحه مدار چاپی (PCB) یا کابل های برق اختصاصی برای مسافت های طولانی تر باشد.
الزامات فعلی
الزامات فعلی سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku به تعداد و نوع اجزای فعال موجود بستگی دارد. اجزای فعال مانند LNA ها ، تقویت کننده های برق (PAS) و میکسرها جریان را از منبع تغذیه بیرون می کشند. کل مصرف فعلی سیستم ، مجموع جریان های کشیده شده توسط هر یک از مؤلفه های جداگانه است.
تقویت کننده های قدرت ، به ویژه ، می توانند مصرف کنندگان قابل توجهی از قدرت باشند. در PA PA -PAW - PA ، قرعه کشی فعلی می تواند چندین آمپر باشد. از طرف دیگر ، LNA ها به طور معمول جریان بسیار کمتری دارند ، معمولاً در محدوده ده ها تا صدها میلی متر.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که نیازهای فعلی نیز بسته به حالت عملکرد سیستم ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال ، در حین انتقال ، PA جریان بیشتری نسبت به هنگام پذیرش می کند. بنابراین ، منبع تغذیه باید در تمام شرایط عملیاتی بتواند جریان لازم را فراهم کند.
بازده قدرت
بهره وری انرژی برای سیستم های خوراک Multiband KA & Ku ، به ویژه در برنامه هایی که مصرف برق یک نگرانی است ، مانند سیستم های ماهواره ای یا پایانه های قابل حمل ، یک نکته مهم است. اجزای قدرت بالا ، مانند PAS ، می توانند مقدار قابل توجهی از گرما ایجاد کنند ، که نه تنها باعث کاهش کارایی کلی سیستم می شود بلکه به مکانیسم های خنک کننده اضافی نیز نیاز دارد.
برای بهبود بهره وری انرژی ، طراحان می توانند از فناوری های نیمه هادی پیشرفته مانند گالیم نیترید (GAN) برای PA استفاده کنند. PA های مبتنی بر GAN قدرت بالاتری را در مقایسه با PA های سنتی سیلیکون سنتی اضافه می کنند ، به این معنی که آنها می توانند بخش بیشتری از توان ورودی را به قدرت خروجی مفید تبدیل کنند.
علاوه بر این ، تکنیک های مدیریت انرژی ، مانند مقیاس بندی ولتاژ پویا ، می توانند برای تنظیم ولتاژ عرضه شده بر اساس نیازهای واقعی آنها به اجزای سازنده استفاده شوند. این به کاهش مصرف برق در دوره های فعالیت کم کمک می کند.
افزونگی و قابلیت اطمینان
در بسیاری از برنامه های ارتباطی ماهواره ای ، قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است. خرابی منبع تغذیه واحد می تواند منجر به از بین رفتن کامل ارتباطات شود. بنابراین ، سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku اغلب دارای منبع تغذیه اضافی هستند.
منبع تغذیه اضافی می تواند به صورت موازی یا در حالت گرم - آماده به کار تنظیم شود. در یک پیکربندی موازی ، چندین منبع تغذیه بار را به اشتراک می گذارند و باعث افزایش ظرفیت قدرت و افزونگی می شوند. در حالت گرم - آماده به کار ، یک منبع تغذیه فعال است در حالی که سایرین در حالت آماده به کار قرار دارند ، در صورت عدم موفقیت منبع فعال ، آماده تصاحب هستند.
سازگاری با سایر سیستم ها
سیستم های خوراک Multiband Ka & Ku اغلب در پایانه های ارتباطی ماهواره ای بزرگتر ادغام می شوند ، که ممکن است شامل سایر مؤلفه ها مانند مودم ها ، آنتن ها و سیستم های کنترل باشد. منبع تغذیه سیستم خوراک باید با معماری قدرت کلی ترمینال سازگار باشد.
به عنوان مثال ، اگر ترمینال از یک سیستم توزیع انرژی متمرکز استفاده کند ، سیستم خوراک باید بتواند ولتاژ و سطح فعلی ارائه شده توسط این سیستم را بپذیرد. علاوه بر این ، منبع تغذیه نباید هیچ تداخل الکتریکی را که می تواند بر عملکرد سایر اجزای موجود در ترمینال تأثیر بگذارد ، معرفی کند.
تأثیر شرایط محیطی
الزامات منبع تغذیه سیستم های خوراک Multiband KA & Ku نیز می تواند تحت تأثیر شرایط محیطی قرار بگیرد. به ویژه دما می تواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد منبع تغذیه و اجزای موجود در سیستم داشته باشد.
در دماهای بالا ، مقاومت اجزای الکتریکی افزایش می یابد که می تواند منجر به افزایش مصرف انرژی و افت ولتاژ شود. از طرف دیگر ، در دماهای پایین ، عملکرد برخی از مؤلفه ها مانند باتری ممکن است تخریب شود. بنابراین ، منبع تغذیه باید به گونه ای طراحی شود که در محدوده دما گسترده باشد ، به طور معمول از 40 درجه سانتیگراد تا + 85 درجه سانتیگراد برای برنامه های کاربردی در فضای باز.
نتیجه گیری و فراخوانی به عمل
درک نیازهای منبع تغذیه سیستم های خوراک Multiband KA & Ku برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان مناسب آنها ضروری است. ما به عنوان تأمین کننده این سیستم ها ، ما تخصص و تجربه ای برای طراحی و ساخت سیستم های خوراک داریم که بیشترین نیازهای منبع تغذیه را برآورده می کنند.
اگر در بازار یک سیستم خوراک چند منظوره KA & KU با کارایی بالا هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای بحث و گفتگو دقیق در مورد نیازهای خاص خود به ما دسترسی پیدا کنید. تیم متخصصان ما خوشحال خواهند شد که به شما در انتخاب سیستم خوراک مناسب کمک کنند و تمام پشتیبانی فنی لازم را برای شما فراهم کنند. آیا شما به دنبال یکسیستم تغذیه چندگانه C/KU، الفc/ku multiband فقط سیستم خوراک را دریافت می کند، یا الفسیستم تغذیه ردیابی، ما راه حل های مورد نیاز شما را داریم.
منابع
- "سیستم های ارتباطی ماهواره ای: اصول طراحی" توسط تیموتی پرات و چارلز دبلیو بوستیان.
- "RF و طراحی مدار مایکروویو برای ارتباطات بی سیم" توسط کریس بویک.
- برگه های فنی از آمپلی فایرهای مختلف کم و نویز و تقویت کننده های قدرت مورد استفاده در سیستم های خوراک Multiband KA و KU.