Ein neu entwickeltes Mikrowellenelement erlaubt die gleichmäßige Aufteilung von Leistung auf eine beliebige Anzahl von Ausgängen, ohne dass Kreuzungen oder nicht realisierbare Hochimpedanzleitungen erforderlich sind. Die Forscher beschreiben, dass das Bauteil sowohl gleichmäßige als auch ungleichmäßige Teilungsstufen kombiniert, wodurch es für gerade und ungerade Ausgangszahlen einsetzbar ist.
Designprinzip und Aufbau
Der Ansatz nutzt Grundbausteine mit Teilungsverhältnissen von 1:2 und 1:3, die zu höheren N‑Ausgangs‑Wilkinson‑Teiler‑Konfigurationen zusammengesetzt werden. Durch den Einsatz von getaperten Leitungsimpedanz‑Transformatoren wird die maximale Leitungsimpedanz auf 103 Ω begrenzt, um den Fertigungsbedingungen zu entsprechen.
Fertigung und Messung
Ein zweistufiger 1×3‑Teiler wurde auf einer Mikrostreifen‑Plattform bei 2,4 GHz realisiert, gefertigt und getestet. Die Messungen zeigen, dass das Gerät über einen effektiven Bandbreitenanteil von 85 % verfügt und die Amplitudenabweichung innerhalb von ±0,2 dB sowie die Phasenabweichung unter ±2,5° bleibt.
Leistungsbewertung im Vergleich
Im Vergleich zu herkömmlichen Topologien erzielen die Forscher eine Größenreduktion von bis zu 58 %, während die Breitband‑Performance erhalten bleibt. Die Ergebnisse werden als Hinweis darauf interpretiert, dass das Konzept sowohl kompakt als auch leistungsfähig ist.
Anwendungsbereiche
Die Autoren betonen die Eignung des Teilers für M×N‑Beamforming‑Netzwerke, die hohe Leistung, Effizienz und Skalierbarkeit erfordern. Potenzielle Einsatzfelder umfassen moderne Kommunikationssysteme und Infrastrukturlösungen, bei denen kompakte Mikrowellenkomponenten von Vorteil sind.
Beitrag zu nachhaltigen Entwicklungszielen
Der Bericht verweist auf die Unterstützung von SDG 9 (Industrie, Innovation und Infrastruktur), da das Bauteil die Entwicklung kompakter und effizienter Mikrowellenkomponenten für fortschrittliche Kommunikations‑ und Infrastruktursysteme fördert.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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