РЧ-переключатели: классификация и особенности
Радиочастотные переключатели – компоненты, которые позволяют организовать точную передачу сигнала в строго определенном направлении.
Радиочастотные переключатели – компоненты, которые позволяют организовать точную передачу сигнала в строго определенном направлении. Они позволяют переключаться между приборами, востребованы как в обычных передающих системах, так и в испытательных, лабораторных. Модули представлены несколькими классами, у каждого из которых – уникальные особенности, требующие учета при выборе.
Общие характеристики
Главное требование к любому РЧ-переключателю, вне зависимости от типа – способность к сохранению целостности сигнала. Благодаря особой схеме и алгоритму работы, они минимизируют потери, исключают появление помех, искажений, фонового шума.
Переключатели универсальны, применяются для решения следующих задач:
- Подключение новых антенн, отключение старых, в которых временно нет необходимости.
- Переключение между частотными диапазонами для корректного функционирования передающего, принимающего оборудования.
- Распределение сигнала между различными устройствами или модулями одного прибора, расположенными на плате.
SPDT-переключатели
Модуль наиболее простой конфигурации, имеющий один входной порт, допускающий подключение к любому из двух выходов. Такие модели ограничены по функционалу, однако, это компенсируется следующими преимуществами:
- Надежность. В четкости коммутации можно не сомневаться, что позволяет использовать переключатели в наиболее ответственных системах, где недопустимы даже кратковременные сбои.
- Универсальность, совместимость с оборудованием, антенно-фидерными трактами, различными по структуре, мощности и другим характеристикам.
- Компактность. Устройства миниатюрны, легко интегрируются даже в устройства, к габаритам которых предъявляются очень жесткие требования.
Каскадные переключатели
В устройствах данного класса сразу несколько реле задействовано при подключении единственного входа к выходам. Это позволяет корректировать фазовую задержку, чем больше реле встречается на пути сигнала, тем продолжительнее период его прохождения.
Каскадные переключатели сводят к минимуму побочные отражения сигнала, что особенно актуально на высоких частотах, более 10 мегагерц. Они также подходят для подключения сразу нескольких устройств, используются в испытательных и других системах сложной конфигурации.
Древовидные переключатели
Это развитие каскадной технологии. Переключатель конструктивно сложнее, использует большее количество реле, что увеличивает стоимость, однако, отличается лучшей изоляцией, эффективнее справляется с помехами, сохраняет сигнал в максимально неизменной форме. Как и в предыдущем случае, схема оптимально подходит для частот, превышающих 10 мегагерц.
Матричные переключатели
Главная особенность матричного переключателя – отсутствие ограничений на соединение входов и выходов. Устройства представлены тремя основными группами:
- С матрицей блокировки. Любой вход соединяется с любым выходом, при этом одновременное подключение прочих – оказывается невозможным.
- С неблокирующей матрицей. Допустимо соединение сразу нескольких входов и выходов.
- С матрицей частичного доступа. Конфигурация допускает подключение одного входа сразу к нескольким выходам.
Принципы выбора
При подборе переключателя нужно учитывать не только его тип, требования к конфигурации готовой радиочастотной системы, но и базовые электрические параметры, главные из которых следующие:
- Перекрестные помехи.
- Коэффициенты вносимых потерь и стоячей волны.
- Полоса пропускания.
Важны и прочие характеристики. Например, изоляция. Этот показатель должен быть максимальным, если переключатель используется в сетях с огромным сопротивлением. При невыполнении требования, при переключениях неизбежно возникнут ошибки и сбои.
Второй важный момент – способность переключателя передавать мощность сигнала. Радиочастотные компоненты невысокого качества уменьшают мощность, из-за чего приходится усложнять структуру системы, использовать дополнительные усилители или аттенюаторы.
Наконец, при подборе следует учитывать сопротивление. Импеданс переключателя должен быть равен всем остальным компонентам передающего тракта или лабораторной системы. Стандартные значения – 50 и 75 Ом, при рассогласовании возникают серьезные искажения, нарушающие стабильность системы, вплоть до полной неработоспособности.