Каква е ролята на диодите в безжичните предаватели?

1. Основни характеристики на диодите
Диодът е електронен компонент с два електрода, а основната му характеристика е еднопосочна проводимост. Токът може да тече само от анода към катода на диода и не може да тече в обратна посока. Тази характеристика прави диодите подходящи за различни приложения в вериги, като например поправяне (преобразуване на променлив ток в директен ток), ограничаване (ограничаване на амплитудата на сигналите), превключването и др. В радиопредавателите тези характеристики на диодите осигуряват основата за обработка и предаване на сигнали.
2. Специфичната роля на диодите в безжичните предаватели
(1) Ефект на модулация
В радиопредавател модулацията е процесът на зареждане на нискочестотен сигнал (като аудио сигнал) върху високочестотен носител, така че сигналът да може ефективно да се разпространява в пространството. Диодите могат да се използват за прилагане на методи за модулация като амплитудна модулация (AM) и честотна модулация (FM).
Приемайки модулация на амплитудата като пример, в схеми на модулация на амплитудата, диодите работят заедно с аудио сигнали и сигнали за носене. Когато аудио сигналът се промени, амплитудната модулация се постига чрез контролиране на степента на проводимост на диода, за да се промени амплитудата на сигнала на носителя. Например, в обикновена схема за модулация на диодната амплитуда, аудио сигналът и носителния сигнал се прилагат и в двата края на диода, а нелинейните характеристики на диода причиняват амплитудата на изходния сигнал да се променя с изменението на аудио сигнала, постигайки целта на амплитудната модулация.
(2) Функция на превключвателя
В някои схеми на безжични предаватели е необходимо бързо да се контролира включването/изключването на сигналите, а характеристиките на превключване на диодите могат да отговарят на това изискване. Когато диодът е предубеден напред, съпротивлението ON е много малка, еквивалентна на затворен превключвател; Когато се отклонява обратното, съпротивлението на ON е висока, еквивалентно на превключвателя, който се изключва.
Например, в веригите на импулсна модулация, диодите могат да служат като превключващи елементи за контрол на генерирането и предаването на импулсни сигнали. Чрез бързо промяна на напрежението на отклонение на диода се постига превключващото управление на импулсния сигнал, като по този начин преобразува нискочестотния сигнал във високочестотен импулсен сигнал и се подготвя за последващи емисии.
(3) Ефект за стабилизиране на напрежението
Стабилното напрежение на захранването е от решаващо значение за осигуряване на нормалната работа на веригата в безжични предаватели. Zener Diode е специален тип диод, който има много стабилни характеристики на напрежението, когато работи в областта на обратния разрушаване.
Когато напрежението във веригата се промени, диодът на регулатора на напрежението може автоматично да регулира работното си състояние, за да поддържа стабилността на напрежението в двата края. Например, в веригата на усилвателя на мощността на предавателя диодът на регулатора на напрежението може да осигури стабилно напрежение на отклонение за усилвателя на мощността, като гарантира, че той може да работи нормално при различни условия на труд и подобрява стабилността и надеждността на предавателя.
(4) Функция за откриване
Въпреки че откриването обикновено е функция, реализирана в приемника, тя може също да включва операции за откриване в определени специални приложения за безжични предаватели. Например, в някои системи за предаватели, които изискват контрол на обратната връзка, е необходимо да се наблюдават и анализират предаваните сигнали.
Функцията за откриване на диодите може да извлече нискочестотни сигнали от високочестотни сигнали. Когато високочестотният сигнал преминава през диод, поради еднопосочната проводимост на диода, може да се премине само положителната половина на сигнала и след филтриране се получава нискочестотен сигнал. Чрез откриване на този нискочестотен сигнал могат да се разберат параметри като амплитуда и честота на предадения сигнал, което позволява да се регулират и контрол на предавателя.
(5) Ограничаващ ефект
При безжични предаватели, за да се предотврати повреда на веригата или изкривяване на сигнала, причинено от прекомерна амплитуда на сигнала, е необходимо да се извърши обработката на амплитудата, ограничаваща сигнала. Ограничаващият ефект на диодите се постига чрез тяхната еднопосочна проводимост и нелинейни характеристики.
Когато амплитудата на сигнала надвишава напрежението на проводимостта на диода, диодът се провежда, ограничавайки амплитудата на сигнала в определен диапазон. Например, в веригата за управление на мощността на предавател, ограничаващ диод може да попречи на усилвателя на мощността да изведе прекомерна мощност, защитавайки антената и други компоненти на веригата.
(6) Смесващ ефект
В някои сложни безжични предавателни системи може да се наложи да се смесват множество сигнали за генериране на нови честотни сигнали. Нелинейните характеристики на диодите ги правят подходящи като смесителни елементи.
Когато два сигнала с различни честоти се прилагат едновременно към диод, ще се генерират нови честотни компоненти като честота на сумата и разликата поради нелинейността на диода. С помощта на филтрираща верига желаният честотен сигнал може да бъде избран за постигане на функция за смесване на честота.
(7) Функция за променлива честота
Преобразуването на честотата е процесът на промяна на честотата на сигнал. В радиопредавател понякога е необходимо да се трансформира сигнала от една честота в друга. Функцията за преобразуване на честотата на диодите е подобна на тази на честотното смесване, като и двете използват техните нелинейни характеристики.
Чрез смесване с локалния сигнал на осцилатора диодът може да превърне честотата на входния сигнал в нова честота. Например, при предавател на суперхетеродина, ефектът на честотно преобразуване на диодите може да се използва за преобразуване на междинни честотни сигнали във високочестотни сигнали за предаване чрез антена.
3. Приложението на различни видове диоди в безжични предаватели
(1) Обикновен диод
Обикновените диоди имат еднопосочна проводимост и обикновено се използват в основни вериги като коригиране и превключване в безжични предаватели. Например, в силовата верига на предавател, обикновените диоди могат да преобразуват променливотоковата мощност в постоянен ток, осигурявайки стабилно постояннотоково напрежение за различни части на предавателя.
(2) Зенер диод
Zener Diodes се използват специално в веригите за стабилизиране на напрежението, за да осигурят стабилно референтно напрежение за чувствителни вериги в предавателите. В усилвателите на мощността, осцилаторите и други вериги диодите на регулатора на напрежението могат да гарантират стабилността на работната точка на веригата, подобрявайки производителността и надеждността на предавателя.
(3) Schottky DioD
Диодите на Schottky използват метални полупроводникови контакти, които имат по -ниско напрежение на проводимост и по -бърза скорост на превключване. Във високочестотната схема за превключване и смесител на безжични предаватели, диодите на Schottky могат ефективно да обработват високочестотни сигнали, намалявайки изкривяването и загубата на сигнала.
(4) ПИН диод
Пин диодите имат специална структура и обикновено се използват в веригите на RF превключватели. В схемата за превключване на антената на мобилните телефони, превключването на антените в различни честотни ленти може да бъде постигнато чрез контролиране на проводимостта и отрязването на щифтовите диоди. В допълнение, PIN диодите могат да се използват и в RF затихване за промяна на степента на затихване на сигнала чрез регулиране на тока на отклонение.
4. Влиянието на диодите върху работата на безжичните предаватели
Производителността на диодите влияе пряко върху работата на безжичните предаватели. Например, скоростта на превключване на диода определя скоростта на превключване на сигнала в предавателя и бързата скорост на превключване може да увеличи работна честота на предавателя и скоростта на предаване на сигнала. Характеристиките на шума на диодите могат да повлияят на качеството на сигнала на предавателя. Диодите с нисък шум могат да намалят смущения в шума в сигнала и да подобрят съотношението сигнал / шум на сигнала. Линейността на диодите може да повлияе на степента на изкривяване на сигнала, а диодите с висока линейност могат да осигурят добра цялост на сигнала по време на обработката.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd-diode/schottky-diode-mbr0520ws.html