ما هو دور الثنائيات في أجهزة الإرسال اللاسلكية؟

1. الخصائص الأساسية للثنائيات
الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني مع قطبين ، وخصائصه الأساسية هي الموصلية أحادية الاتجاه. يمكن للتيار فقط أن يتدفق من الأنود إلى كاثود الصمام الثنائي ، ولا يمكن أن يتدفق في الاتجاه المعاكس. هذه المميزة تجعل الثنائيات مناسبة للتطبيقات المختلفة في الدوائر ، مثل التصحيح (تحويل التيار المتناوب إلى التيار المباشر) ، والحد من (الحد من سعة الإشارات) ، والتبديل ، وما إلى ذلك ، في أجهزة الإرسال الراديوية ، توفر خصائص الثنائيات الأساس لمعالجة الإشارات ونقلها.
2. الدور المحدد للثنائيات في أجهزة الإرسال اللاسلكية
(1) تأثير التعديل
في جهاز إرسال الراديو ، يكون التعديل هو عملية تحميل إشارة التردد - منخفضة (مثل إشارة الصوت) على حامل التردد العالي- بحيث يمكن للإشارة أن تنتشر بشكل فعال في الفضاء. يمكن استخدام الثنائيات لتنفيذ طرق التعديل مثل تعديل السعة (AM) وتعديل التردد (FM).
أخذ تعديل السعة كمثال ، في دوائر تعديل السعة ، تعمل الثنائيات مع إشارات الصوت وإشارات الناقل. عندما تتغير إشارة الصوت ، يتم تحقيق تعديل السعة عن طريق التحكم في درجة التوصيل من الصمام الثنائي لتغيير سعة إشارة الناقل. على سبيل المثال ، في دائرة تعديل سعة الصمام الثنائي البسيطة ، يتم تطبيق إشارة الصوت وإشارة الناقل على كلا طرفي الصمام الثنائي ، وتتسبب الخصائص غير الخطية للديود في سعة إشارة الخرج لتغيير مع تباين إشارة الصوت ، وتحقيق الغرض من تعديل السعة.
(2) وظيفة التبديل
في بعض دوائر أجهزة الإرسال اللاسلكية ، من الضروري التحكم بسرعة في الإشارات على/إيقاف تشغيلها ، ويمكن لخصائص التبديل للثنائيات تلبية هذا المطلب. عندما يكون الصمام الثنائي متحيزًا للأمام ، تكون المقاومة على أنها صغيرة جدًا ، أي ما يعادل مفتاح مغلق ؛ عندما يكون العكسي متحيزًا ، تكون المقاومة عالية ، ومكافئة للمفتاح الذي يتم إيقاف تشغيله.
على سبيل المثال ، في دوائر تعديل النبض ، يمكن أن تعمل الثنائيات كعناصر تبديل للتحكم في توليد إشارات النبض ونقلها. عن طريق التغيير السريع لجهد التحيز في الصمام الثنائي ، يتم تحقيق التحكم في التبديل لإشارة النبض ، وبالتالي تحويل إشارة التردد المنخفضة- إلى إشارة نبض التردد العالية - والتحضير للانبعاث اللاحق.
(3) تأثير تثبيت الجهد
يعد الجهد المستقر لإمدادات الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الطبيعي للدائرة في أجهزة الإرسال اللاسلكية. Zener Diode هو نوع خاص من الصمام الثنائي الذي يحتوي على خصائص الجهد المستقرة للغاية عند العمل في منطقة الانهيار العكسي.
عندما يتغير الجهد في الدائرة ، يمكن لصمام الجهد الصمام الثنائي تلقائيًا ضبط حالته العاملة للحفاظ على استقرار الجهد في كلا الطرفين. على سبيل المثال ، في دائرة مضخم الطاقة في جهاز الإرسال ، يمكن أن يوفر الصمام الثنائي منظم الجهد جهدًا مستقرًا لمكبر الصوت ، مما يضمن أنه يمكن أن يعمل بشكل طبيعي في ظل ظروف عمل مختلفة وتحسين استقرار وموثوقية جهاز الإرسال.
(4) وظيفة الكشف
على الرغم من أن الكشف عادة ما يكون وظيفة يتم تنفيذها في المتلقي ، إلا أنه قد يتضمن أيضًا عمليات اكتشاف في بعض تطبيقات جهاز الإرسال اللاسلكي الخاص. على سبيل المثال ، في بعض أنظمة المرسل التي تتطلب التحكم في التعليقات ، من الضروري مراقبة وتحليل الإشارات المرسلة.
يمكن أن تستخرج وظيفة الكشف عن الثنائيات إشارات التردد المنخفضة - من إشارات التردد العالية-. عندما تمر إشارة تردد عالية- عبر الصمام الثنائي ، بسبب الموصلية أحادية الاتجاه للديود ، يمكن فقط الحصول على النصف الإيجابي للإشارة ، وبعد التصفية ، يتم الحصول على إشارة التردد منخفضة-. من خلال اكتشاف إشارة التردد هذه المنخفضة - ، يمكن فهم المعلمات مثل السعة وتواتر الإشارة المرسلة ، مما يسمح بالتعديلات والتحكم في جهاز الإرسال.
(5) الحد من التأثير
في أجهزة الإرسال اللاسلكية ، من أجل منع تلف الدائرة أو تشويه الإشارة الناجم عن سعة الإشارة المفرطة ، من الضروري إجراء معالجة الحد من السعة على الإشارة. يتم تحقيق تأثير الحد من الثنائيات من خلال الموصلية أحادية الاتجاه وخصائصها غير الخطية.
عندما تتجاوز سعة الإشارة جهد توصيل الصمام الثنائي ، يجري الصمام الثنائي ، مما يحد من سعة الإشارة ضمن نطاق معين. على سبيل المثال ، في دائرة التحكم في الطاقة في جهاز الإرسال ، يمكن أن يمنع الصمام الثنائي الحد من مضخم الطاقة من إخراج الطاقة المفرطة ، وحماية الهوائي ومكونات الدائرة الأخرى.
(6) تأثير الخلط
في بعض أنظمة جهاز الإرسال اللاسلكي المعقدة ، قد يكون من الضروري خلط إشارات متعددة لإنشاء إشارات تردد جديدة. الخصائص غير الخطية للثنائيات تجعلها مناسبة كعناصر خلط.
عندما يتم تطبيق إشاراتين من الترددات المختلفة في وقت واحد على الصمام الثنائي ، سيتم إنشاء مكونات تردد جديدة مثل تردد المبلغ وتردد الفرق بسبب عدم الخطية من الصمام الثنائي. باستخدام دائرة تصفية ، يمكن تحديد إشارة التردد المطلوبة لتحقيق وظيفة خلط التردد.
(7) وظيفة التردد المتغيرة
تحويل التردد هو عملية تغيير تواتر الإشارة. في جهاز إرسال راديو ، من الضروري في بعض الأحيان تحويل الإشارة من تردد إلى آخر. تشبه وظيفة تحويل التردد للثنائيات وجود خلط التردد ، وكلاهما يستخدم خصائصه غير الخطية.
عن طريق الخلط مع إشارة المذبذب المحلية ، يمكن للديود تحويل تردد إشارة الدخل إلى تردد جديد. على سبيل المثال ، في جهاز إرسال superheterodyne ، يمكن استخدام تأثير تحويل التردد للثنائيات لتحويل إشارات التردد الوسيطة إلى إشارات التردد العالية - للنقل عبر هوائي.
3. تطبيق أنواع مختلفة من الثنائيات في أجهزة الإرسال اللاسلكية
(1) الصمام الثنائي العادي
الثنائيات العادية لها توصيل أحادي الاتجاه وتستخدم عادة في الدوائر الأساسية مثل التصحيح والتبديل في أجهزة الإرسال اللاسلكية. على سبيل المثال ، في دائرة الطاقة في جهاز الإرسال ، يمكن للثنائيات العادية تحويل طاقة التيار المتردد إلى طاقة التيار المستمر ، مما يوفر الجهد المستقر DC لأجزاء مختلفة من جهاز الإرسال.
(2) ديود زينر
تستخدم ثنائيات Zener خصيصًا في دوائر تثبيت الجهد لتوفير جهد مرجعي مستقر للدوائر الحساسة في أجهزة الإرسال. في مضخمات الطاقة ، ومذبذبات ، وغيرها من الدوائر ، يمكن أن تضمن ثنائيات منظم الجهد استقرار نقطة تشغيل الدائرة ، مما يحسن أداء وموثوقية المرسل.
(3) شوتكي الصمام الثنائي
تستخدم ثنائيات Schottky جهات اتصال أشباه الموصلات المعدنية ، والتي لديها جهد توصيل أقل إلى الأمام وسرعة التبديل بشكل أسرع. في دائرة تبديل التردد العالية- وخلاط من أجهزة الإرسال اللاسلكية ، يمكن للثنائيات Schottky معالجة إشارات التردد عالية- بشكل فعال ، مما يقلل من تشوه الإشارة وفقدانه.
(4) دبوس الصمام الثنائي
الثنائيات الدبوس لها بنية خاصة وتستخدم عادة في دوائر مفتاح RF. في دائرة تبديل الهوائي للهواتف المحمولة ، يمكن تحقيق تبديل الهوائيات في نطاقات تردد مختلفة عن طريق التحكم في توصيل وقطع الثنائيات الدبوس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الثنائيات الدبوس في مخففات الترددات اللاسلكية لتغيير درجة توهين الإشارة عن طريق ضبط تيار التحيز.
4. تأثير الثنائيات على أداء أجهزة الإرسال اللاسلكية
يؤثر أداء الثنائيات بشكل مباشر على أداء أجهزة الإرسال اللاسلكية. على سبيل المثال ، تحدد سرعة تبديل الصمام الثنائي سرعة تبديل الإشارة في جهاز الإرسال ، ويمكن أن تزيد سرعة التبديل السريع من تردد التشغيل للمرسل ومعدل نقل الإشارة. يمكن أن تؤثر خصائص الضوضاء للثنائيات على جودة إشارة المرسل. يمكن أن تقلل ثنائيات الضوضاء المنخفضة من تداخل الضوضاء في الإشارة وتحسين الإشارة - إلى نسبة الضوضاء- للإشارة. يمكن أن تؤثر خطية الثنائيات على درجة تشويه الإشارة ، ويمكن أن تضمن الثنائيات ذات الخطية العالية سلامة إشارة جيدة أثناء المعالجة.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2) }diode/schottky {{3)