תיאום עכבות

שלום,

תיאום עכבות הוא נושא מורכב עטור מידה מסוימת של מסתוריות. כאשר נתקלים בתקלה במעגל או בבעיות מערכתיות, ברוב רובם של המקרים מייחסים את הסיבה לאי תיאום בעכבות. לכן, קיימים מקרים רבים שבהם יש צורך להתאים את העכבה של העומס לעכבה של מקור האות על מנת להגדיל למקסימום את העברת ההספק. קיימות טכניקות שונות ורבות להגיע לתיאום העכבות, והשימוש הטוב ביותר בכל אחת יהיה תלוי במתקן. 

יג”ע (VSWR)
כאשר קו תמסורת מחובר לעכבה ZL שאינה שווה לעכבה האופיינית של קו התמסורת, ZO, לא כל ההספק שמגיע לקצה קו התמסורת נקלט בהתקן המחובר. חלק מההספק מוחזר לכיוון המקור, כך שהחיבור והחיסור של מופע (פאזה) הגלים של האות המוחזר מקצה קו התמסורת יוצרים תבנית של גלים עומדים במתח בקו התמסורת. היחס בין המתח המרבי למתח המזערי, כאשר נקודות מקסימום ומינימום עוקבות נמצאות במרחק של 180 מעלות (λ/2) ידוע כיחס גלים עומדים (VSWR – יג”ע).

הפסדי החזרה
הפסדי החזרה הם מדד בערכי dB של יחס ההספק בין גל האות המגיע לקצה קו התמסורת לבין הגל המוחזר. לפי הגדרה זו, להפסדי החזרה יהיה תמיד ערך חיובי. למשל אם לעומס יש הפסדי החזרה של10dB, החלק העשירי של ההספק שמגיע לקצה קו התמסורת יוחזר. ככל שהפסדי ההחזרה גבוהים יותר, יאבד חלק קטן יותר מההספק של האות המועבר.

הפסדי אי תיאום עכבות
הפסדים אלו הם מדד להנחתה של ההספק המשודר כתוצאה מההחזרה של האות. הפסדי אי תיאום עכבות מחושבים באמצעות הנוסחה הבאה:
כאשר ρ הוא מקדם ההחזרה.
לדוגמה, למסנן עם יג”ע של 2:1 יהיה מקדם החזרה של 0.333, הפסדי אי תיאום עכבות של 0.51dB והפסדי החזרה של (11% מההספק המשודר מוחזרים לכיוון המקור). במערכות מסוימות, יש חשיבות לערכים אלו שמעידה על הצורך להשתמש ברכיבים עם יג”ע נמוך.

מה גורם לאי תיאום עכבות?
אי תיאום עכבות במעגל יכול להיגרם על ידי כמה גורמים. ביניהם נכללים נקודות אי רציפות בנתיב הפיסי של השידור שפוגעות באיכות האות, קווים עם סיומת לא מתואמת ונקודות אי רציפות פתאומית (step discontinuity) בעכבה. מכל הסיבות האלו, קווים עם נקודות אי רציפות פתאומיות הן הנפוצות ביותר, מפני שלקוחות משתמשים לעתים קרובות בחומרי מצע (substrate) בעלי רוחב מוליך שונה מהמומלץ על ידי יצרן הרכיב.
ניקח לדוגמה את תבנית הפרישה המוצעת באיור 1, המראה את עקבת מעגל של מסנן מעביר פס. המשטחים (pad) הירוקים מציינות את משטחי האות, המשטחים החומות מציינות את משטחי ההארקה.

כמו שהבנת מדובר בנושא מורכב שדורש הרבה הבנה בתחומי תקשורת.

לפיכך חשוב לקרא בכל מוצר המשלב תקשורת את הנחיות היצרן ולפעול לפיהם.