إن تصميم شبكات مطابقة للشبكة هو نظام أساسي لأي شخص يقوم ببناء أو تحسين نظم إذاعية محددة بالبرمجيات، وفي إطارها، فإن تطابق الاختلاط بين البرمجيات، يضمن أن تكون أقصى كمية من التدفقات من المصادر إلى الحمولة دون أن يُعكس ذلك، وفي عمليات الدمج، حيث تكون النهاية الأمامية مصممة عادة لبيئة تتسم بالتنوع، فإن الاختراقات غير المتوافقة يمكن أن تؤدي إلى تدهور ملحوظ في الإشارات.

أساسيات المطابقة في نظم إدارة مصائد الأسماك

وتستمد مطابقة العائق من النظرية القصوى لنقل الطاقة، التي تنص على أن أقصى قدر من الطاقة يتم تسليمه إلى الحمولة عندما تعادل النسيج المعقد لقطع المصدر، وفي مجموعات نموذجية من حقوق السحب الخاصة، يتم توحيد كل من المصادر وأجهزة تحميلها في 50 ملالاً لمعظم الموصلات التجارية والمفاتيح، غير أن الترددات العالمية الحقيقية نادراً ما تقدم 50 خطاً كاملاً.

The consequence of a mismatch is quantified by the voltage standing wave ratio (VSWR) and the reflection coefficient ( ⁇ ). A VSWR of 1:1 indicates a perfect frequency; values above 1.5:1 begin to degrade performance noticeably.

فهم هذه المبادئ الأساسية أمر أساسي قبل اختيار المكونات أو تصميم الشبكات، ويوفر فهم قوي لـ FFedance تطابق المبادئ الأساسية ] الأساس النظري اللازم لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن علم المواقع الشبكية والقيم المكوِّنة.

التوجُّهات المشتركة لشبكات المطابقة

ويستخدم العديد من الطبقات التجميلية لتغيير التخلف، ويتوقف الاختيار على النطاق الترددي المرغوب، ونسبة التخلف، وأنواع المكونات المتاحة، ويقلل ذلك من التشكيلات الأكثر استخداما في تصميمات تقرير التنمية المستدامة.

لينيك العمل (البار والبار)

أما عنصر السحب فيستخدم عنصرين متكررين - واحد من العناصر المؤثرة - مصممة على شكل " L " ، وهي أبسط وأهم عناصر التطابق من حيث التكلفة، أما النسخة المنخفضة (الموصلات، والزوارق) فهي أكثر شيوعاً لإحالة الواجهات الأمامية لأنها تضاعف كحد أقصى من النسيجات.

Pi-Network

ويتكون هذا النوع من الطوابق من عنصرين متقطعين وعنصر من سلسلة واحدة، يشكل شكلا " فصيليا " ، ويتيح هذا التضاريس مرونة أكبر في التصميم لأنه يمكن أن يضاهي مجموعة أوسع من حالات القصور ويوفر درجة من السيطرة على معامل التكتل المحمل، ويمكن للمصمم أن يتبادل عرضه على الترددات الوردية مقابل فقدان الإضافة.

T-Network

ويستخدم نظام T - شبكتي العمل عنصرين من سلسلة واحدة، وهو عنصر مزدوج أساساً في شبكة الإنترنت، كما يمكن للشبكات أن تحقق قيماً عالية الجودة وتوفر مساراً ملائماً من مسارات العاصمة إلى الأرض، وهو أمر مفيد عندما تعمل مع عمليات التنفيذ المصغرة أو المتسلسلة، وكثيراً ما تستخدم في دوائر متوازنة أو عندما تكون أجهزة الاستنشاق من المصدر والشحنات المحملة ذات تأثير.

مضاعفات المحول

وبالنسبة للتحولات في حالة الارتحال التي تتطلب نسبة كبيرة (مثلاً 200 ميل إلى 50 درجة) أو لتحويلها بين خطوط متوازنة وغير متوازنة، فإن المحولات (بما في ذلك البلونات) تستخدم، ويمكن للمحولين في نظام فيريترات أن يعملوا من بضع مئات من الكيلورتز إلى مئات من ميغارتس، ولكنهم يعانون من التشبع الأساسي والحدود في نطاق الترددات.

ويمكن الاطلاع على تحليل مفصل لهذه التكنولوجيات ذات نماذج تصميمية في هذا الدليل العملي لمطابقة الشبكات ].() وبالنسبة للتصميمات الحديثة لنزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج، كثيرا ما يكون الجمع بين الطبقات المتعددة في شبكة متعددة المراحل ضروريا لتغطية عرض النطاقات العرضية زائدا عن النطاقات.

المكوّنات: الآثار المختارة والبارازيتي

وفي عالم مثالي، يتصرف الموصلون والمكثفون كعناصر ردة فعل نقية، ولكن في الترددات الترددية، تصبح المقاومة الطفيلية، والارتقاء الذاتي، والخسائر الديكلية حرجة، ويمكن أن يجعل اختيار العنصر الخاطئ شبكة محسوبة بعناية عديمة الفائدة.

الموصلات

For impedance matching in the HF through low UHF bands (up to 1 GHz), wire — airwound incore inductors are preferred for their high Q(typically 50-200) and low temperature coefficient. Ferritecore induct-I-duct in turn but introduce losses due to core material; they are best avoided unless the frequency is well below the core’s resonal. [FT]

Capacitors

Ceramic capacitors with C0G/NP0 dielectric are the standard for RF matching because of their low losses and stable temperature coefficient. X7R dielectric should be avoided due to high voltage coefficient and aging. The capacitor’s series resonant frequency (SRF) must also be considered - above SRF it becomes inductive.

الآثار الموازية والعيون

وحتى مع المكونات المثالية، يمكن أن يؤدي التأقلم الطفيلي من آثار ثنائي الفينيل متعدد الكلور وعن طريق الاستقطاب إلى تغيير استجابة الشبكة المطابقة للتواتر، واستخدام طائرة أرضية ذات صندل نحاسي مستمر، وإبقاء عناصر المكون على قدر الإمكان، ووضع شبكة المطابقة على مقربة من موصل الهوائي قدر الإمكان، وأدوات المحاكاة التي تشمل استخراج الطفيليات (مثلا، موم، سونيت) ذات قيمة للتنبؤ بعنصر الأداء الحقيقي.

عملية تصميم مرافقة حقوق السحب الخاصة

وتوصى بالعملية المتعددة الخطوات التالية لإنشاء شبكة متطابقة تلبي احتياجات التشغيل الخاصة بنزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج.

الخطوة 1: تحديد المصدر والعوامل التي تعوق العرض

وعادة ما يكون مصدر النقص في إنتاج جهاز SDR SDR transceiver (50. / / / / / / / / / / / / / / / / / // // / // // // /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

الخطوة 2: اختيار علم الأحياء وحساب قيم المكونات

واستنادا إلى الملامح المقيسة والصفوف المستصوبة، تختار إحدى التلقّيات التي سبق وصفها، وبالنسبة لتطبيقات النطاق الضيقة، فإن شبكة L - إنت تكفى عادة؛ وبالنسبة لنسب أوسع من نطاق الترددات أو التجاوزات القصوى، فإن الحرف البيني أو T - يحسن، وتحسب القيم المكوّنة باستخدام الصيغ القياسية أو خريطة سميث، مثلا، بالنسبة لشبكة L - الإنترنت، فإن ردود الفعل تعطى عن طريق ما يلي:

Xs[FLT:][FLT:]

الخطوة 3: التقريب مع العناصر الحقيقية

(ب) استخدام جهاز محاكاة للدائرة الترددية (مثلاً، مكتب الموجات الدقيقة التابع للرابطة، أو أداة " كويس " (PaWR) المفتوحة المصدر لنموذج الشبكة التي تحتوي على ملفات مفصّلة عن طريق S-O-Sopplied للموصلات والمكثفات، ويمكن أن تُحدّد حساسية أجهزة التردد S-parameters (S11 وS21) على نطاق التردد الكامل.

الخطوة 4: النموذج الأولي والتدابير

(أ) بناء نموذج أولي مادي على هيئة ثنائي الفينيل متعدد الكلور حسن التصميم أو مجلس للنحاس للعمل العالي التردد، واستخدام نظام تقييم القيمة الصافية لقياس فقدان المدخلات (S11) والمكسب (S21) عبر النطاق، مقارنة بالنتائج المقيسة بالمحاكاة؛ وتشير الفروق في كثير من الأحيان إلى الآثار أو التسامح في العناصر الطفيلية.

الاعتبارات العملية لتنفيذ نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج

وتطرح تقارير التنمية الخاصة تحديات فريدة مقارنة بالأجهزة اللاسلكية الثابتة التردد، لأن أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات تعمل غالبا على نطاقات الترددات الواسعة جدا (مثلا، 100 كيلوهرتز - 6 غيغاهرتز)، وهي شبكة واحدة ثابتة من شبكة المطابقة نادرا ما تكون كافية، كما أن هناك عدة نُهج تستخدم في المنابر الحديثة لنزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج.

تقنيات مطابقة النطاق العريض

وعندما يتباين تباطؤ الارتداد الهوائي ببطئ، يمكن إدخال لوحة مخففة مقاومة (مثلاً، 3 دي بي) على حساب الحساسية، وأكثر وضوحاً، فإن شبكة سلم متعددة المراحل من الطبقات ذات التضاريس المنخفضة أو العصا، يمكن أن تحقق مطابقاً ثابتاً لتصميمات منخفضة على سلوك أو أكثر، ويمكن تكييف شبكات التخريب أو التحولات التي يمكن التنبؤ بها.

شبكات الاتصال التي لا تحصى

ويمكن أن تكون شبكة المطابقة نفسها قابلة للتوحيد، حيث أن أجهزة الاستطلاع (الأجهزة) توفر القدرة على التحكم بالفولط، ولكنها تكون محدودة من حيث الجودة والخطوط على مستويات الطاقة العالية، ويمكن استخدام أجهزة الاستديوان في التحول إلى مصارف مختلفة من أجهزة الاستطلاع أو أجهزة الصنادل ذات الترددات العالية.

Automated Antenna Tuners (ATUs)

ويضم العديد من مترجمي خدمات النقل البري السريع جهازا داخليا آليا هوائيا يستخدم أجهزة نقل لنقل البطاقات إلى قيم ثابتة للمسدسين وقيم الخاطلين، وهذه الوحدات مصممة لتباينات منخفضة الحدة وغالبا ما تكون جزءا من سلسلة النقل، وبالنسبة للأجهزة المحمولة ذات الترددات الصغيرة، فإن شبكة مطابقة بسيطة ثابتة أو شبه ثابتة قد تكفي، نظرا لأن رقم الضوضاء لدى جهاز الاستقبال أكثر من كونه أكثر سوءا.

An excellent treatment of tunable matching network design for SDR is given in this article on adaptive impedance matching for SDR].

التقنيات المتقدمة والشبكات المتخصصة

وكثيرا ما يستخدم المهندسون الذين يدفعون حدود أداء حقوق السحب الخاصة حلولا أكثر تطورا للمواءمة.

ربع عدد المتحولين

A quarter‐wave transmission line of characteristic impedance Z0] = √]source × R]load[FLique، /FLT:5]) يمكن أن يغير من طول القوة المقاومة البحتة.

ستوب تونيغ

ويمكن وضع الأوعية الوحيدة أو المزدوجة (أجزاء من خطوط البث المفتوحة أو القصيرة) على مسافات محددة من الحمولة لإلغاء المكونات التفاعلية، ويستخدم تربة الطلب على نطاق واسع في دوائر الميكروسات المصغرة لأجهزة إعادة الإرسال ذات التردد العالي والموجات الدقيقة حيث تكون المكونات المتباينة غير عملية، ويمكن أن تتحقق هذه الأجهزة باعتبارها آثاراً مطبوعة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مما يجعلها فعالة التكلفة ومكررة.

بالونز من أجل الأنتينا المتوازنة

فالكثير من الهوائيات ذات الأداء العالي (الديبليز، ياغيز، الحلقات) متوازنة، إذ أن ربطها مباشرة بشبكة غير متوازنة من نوع 50 من أنواع المواد الغذائية يخلق تيارات مشتركة من شأنها أن تفسد النمط وتتسبب في التدخل، ويحقق التوازن (المتحول المتوازن) تحولاً في الاختراق وتحويلاً للوسائل.

أدوات المحاكاة والتقسيم

والتصميمات المطابقة للشبكات دون محاكاة هو مثل الملاحة بدون خريطة، والأدوات الحرة والتجارية التي يتعين عليها مساعدة مصممي مشروع SDR. [FcsStudio] هو محاكاة دائرية مفتوحة المصدر تدعم التحليل الناظر للمقاييس والتوازن التناسقي والتصويب الأمثل.

كما أن القياس بالغ الأهمية أيضاً، إذ أن وجود جهاز تحليلي لشبكة ناقلات الطائرات من نوعين مثل نانوينا (100 دولار فرعي) أو أداة أكثر دقة مثل جهاز كيصار فيلد فوكس ضروري للتحقق من المطابقة، كما أن القياس مع مجموعة من المواد المفتوحة العضوية ذات الدفع بالطائرة المرجعية إلزامي لتحقيق نتائج ذات مغزى، ويمكن أن يساعد اقتفاء أثر البرمجيات في الوقت على التحلل.

خاتمة

ومن شأن تصميم شبكات مطابقة للبرمجيات في التطبيقات الإذاعية المحددة أن يكون مهمة هندسية متطلبة ولكن مكافئة، ومن فهم النظرية الأساسية لمعاملات التأمل ورسم الخرائط سميث، ومن أجل اختيار الطبقات والعناصر الصحيحة، ومن أجل تحفيز ورسم النماذج، فإن كل خطوة تؤثر مباشرة على حساسية الاستراتيجية ونطاقها وإحالة الكفاءة، بما أن عمليات الفرز الخاصة لا تزال تدعم النطاقات العالية للترددات وتزيد من تقنيات التكييف الترددات.