كيف يتم استخدام الثنائيات للتبديل المزدوج في هوائيات الاتصال؟

1. مبدأ الاتصالات المزدوجة
(1) مفهوم التواصل على الوجهين
يشير الاتصالات المزدوجة إلى طريقة اتصال يمكن من خلالها إجراء كلا الطرفين إجراء عمليات الإرسال والاستلام في وقت واحد. مقارنةً بالاتصال البسيط (حيث لا يمكن للطرفين سوى الإرسال والاستقبال) ونصف الاتصالات المزدوجة (حيث يمكن للطرفين أن يتناوبوا مع الإرسال والاستلام ، ولكن ليس في وقت واحد) ، فإن التواصل المزدوج له كفاءة اتصال أعلى وأداء حقيقي - ، ويمكنه تلبية احتياجات أنظمة الاتصال الحديثة العالية- والتواصل الفعال.
(2) طريقة التنفيذ
يعتمد تنفيذ الاتصالات المزدوجة بشكل أساسي على تقنيتين: Duplex Division (FDD) و Duplex (TDD). يحقق DuPlex تقسيم التردد التواصل المتزامن من خلال تخصيص ترددات مختلفة لنقل وتلقي الإشارات ، وفصلها في مجال التردد. تقسم دوبلكس القسم الزمني الوقت إلى فتحات زمنية مختلفة ، وينقل ويتلقى إشارات في فتحات زمنية مختلفة ، وتحقيق الفصل في المجال الزمني. في التطبيقات العملية ، اختر طريقة التنفيذ المناسبة للدوبلكس بناءً على سيناريوهات ومتطلبات الاتصالات المختلفة.
2. آلية العمل للثنائيات في دوائر التبديل المزدوجة
(1) مبدأ الثنائيات كعناصر تبديل
الصمام الثنائي له توصيلية أحادية الاتجاه ، مما يعني أنه عندما يتحيز الصمام الثنائي إلى الأمام ، يمكن للديود أن يمر بسلاسة ؛ عند التحيز العكسي ، يتم إيقاف تشغيل الصمام الثنائي ويتم حظر التيار. تتيح هذه الخاصية الثنائيات بالعمل كعناصر تبديل ، والتحكم في الإشارات في الدوائر. في دائرة التبديل المزدوجة ، يمكن تحقيق التبديل بين إشارات الهوائي المختلفة عن طريق التحكم في حالة التحيز في الصمام الثنائي.
(2) التحكم في إشارة الثنائيات في دوائر التبديل المزدوجة
في دوائر التبديل المزدوجة ، عادة ما يكون من الضروري إعداد مصدر إشارة تحكم للتحكم في حالة التحيز في الصمام الثنائي. يمكن لمصدر إشارة التحكم إنشاء مستويين مختلفين من إشارات التحكم ، المقابلة للتحيز الأمامي والتحيز العكسي للديود ، على التوالي. عندما تكون إشارة التحكم في مستوى عالٍ ، يكون الصمام الثنائي متحيزًا إلى الأمام وموصل ، ويمكن نقل إشارة الهوائي المقابلة عبر الصمام الثنائي ؛ عندما تكون إشارة التحكم في مستوى منخفض ، يكون الصمام الثنائي متحيزًا ويقطع ، ويتم حظر إشارة الهوائي. من خلال هذه الطريقة ، يتم تحقيق انتقال انتقائي للإشارات من هوائيات مختلفة ، وبالتالي تحقيق التبديل المزدوج.
(3) تطبيق أنواع مختلفة من الثنائيات في التبديل المزدوج
دبوس الصمام الثنائي
PIN Diode هو جهاز أشباه الموصلات الميكروويف الخاصة ، والذي يتكون من طبقة من النوع الأول من أشباه الموصلات المحصورة بين نوع p - و N - نوع أشباه الموصلات. الثنائيات الدبوس لها خصائص مثل المقاومة العكسية العالية ، ومقاومة التوصيل المنخفض للأمام ، وسرعة التبديل السريع ، والخطية الجيدة. في دوائر التبديل المزدوجة ، تستخدم الثنائيات الدبوس عادة في التطبيقات التي تتطلب تحمل الطاقة العالية والخطية الجيدة. على سبيل المثال ، في بعض أنظمة اتصال الطاقة العالية- ، يمكن استخدام الثنائيات الدبوس كعناصر تبديل للتبديل بين إشارات الهوائي في نطاقات تردد مختلفة مع ضمان جودة نقل الإشارة والاستقرار.
شوتكي الصمام الثنائي
Schottky Diode هو صمام ثنائي أشباه الموصلات مع حاجز Schottky ، والذي يحتوي على انخفاض منخفض في الجهد إلى الأمام وسرعة التبديل السريع للغاية. في دوائر التبديل المزدوجة ، تكون ثنائيات Schottky مناسبة لتردد تطبيقات السرعة العالية - وسيناريوهات تطبيق السرعة العالية-. نظرًا لخصائص التبديل السريع ، يمكن أن يستجيب بسرعة للتغيرات في إشارات التحكم ، وتحقيق التبديل السريع لإشارات الهوائي ، وتلبية متطلبات أنظمة الاتصالات لنقل بيانات السرعة العالي-. على سبيل المثال ، في أنظمة الاتصالات المتنقلة ، تُستخدم الثنائيات الشائعة بشكل شائع في دوائر التبديل المزدوجة لأجهزة مثل هوائيات الهاتف المحمول لضمان الوقت الحقيقي- والاتصال المستقر.
3. نقاط تصميم دائرة التبديل المزدوجة
(1) تصميم هيكل الدائرة
يحتاج التصميم الهيكلي لدوائر التبديل المزدوجة إلى النظر بشكل كامل في خصائص ومتطلبات التطبيق للثنائيات. بشكل عام ، تتضمن دوائر التبديل المزدوجة مصادر إشارة التحكم ، وحدات التبديل ، وقنوات الإشارة ، ووحدات الإخراج. يتم استخدام مصدر إشارة التحكم لإنشاء إشارات التحكم ، وتتضمن وحدة التبديل عناصر تبديل الصمام الثنائي لتبديل إشارات الهوائي. يتم استخدام قناة الإشارة لنقل إشارات الهوائي ، وتخرج وحدة الإخراج إشارات التبديل إلى أجهزة الاتصال اللاحقة. عند تصميم هياكل الدوائر ، من الضروري تخطيط كل جزء بشكل معقول لضمان نقل الإشارة المستقر والتبديل الدقيق.
(2) تصميم مصدر إشارة التحكم ومصدر جهد العرض
يحتاج تصميم مصدر إشارة التحكم إلى ضمان استقرار ودقة إشارة التحكم ، وتكون قادرًا على إنشاء إشارات التحكم المقابلة في الوقت المناسب وفقًا لمتطلبات نظام الاتصالات. يوفر مصدر جهد مزود الطاقة الجهد المطلوب للتشغيل العادي للديود ، ويحتاج تصميمه إلى النظر في عوامل مثل استقرار الجهد ومعامل التموج للتأكد من أن الصمام الثنائي يمكنه التبديل بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، في بعض دوائر تبديل Duplex عالية الدقة- ، باستخدام مصادر الجهد الدقيقة- يمكن أن تحسن مصادر إشارة التحكم المستقرة من موثوقية وأداء التبديل المزدوج.
(3) تصميم قناة الإشارة
يحتاج تصميم قنوات الإشارة إلى النظر في عوامل مثل فقدان نقل الإشارة وقدرة التداخل-. في دوائر التبديل المزدوجة ، تحتاج قناة الإشارة إلى نقل إشارات الهوائي لترددات مختلفة ، لذلك من الضروري أن يكون لها خصائص تردد جيدة. وفي الوقت نفسه ، من أجل تقليل فقدان الإشارة والتداخل أثناء الإرسال ، يمكن اعتماد تدابير مثل التدريع والتصفية. على سبيل المثال ، يمكن لإضافة مرشح تمرير منخفض- إلى قناة الإشارة تصفية ضوضاء التردد العالية - وتحسين جودة الإشارة.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/fast {{3) recovery {{4)