Mikä on syy siihen, että mikroaaltomuuntajat ovat niin suuria ja painavia?
Mikroaaltomuuntajien suuren koon ja painon pääasialliset syyt sisältävät seuraavat näkökohdat:
Taajuusominaisuudet:
Mikroaaltojen taajuudet toimivat yleensä GHz-alueella, joka on huomattavasti korkeampi kuin perinteisissä muuntajissa käytetty verkon taajuus (esimerkiksi 50 Hz tai 60 Hz). Näillä korkeilla taquuksilla tehokkaan toiminnan takaamiseksi mikroaaltomuuntajissa tarvitaan erityisiä materiaaleja ja suunnitelmia, jotka vähentävät häviöitä ja parantavat tehokkuutta. Nämä erikoissuunnitelmat usein johtavat suurempaan kokoon.
Ytimen materiaalit:
Mikroaaltomuuntajissa käytetyt ytimen materiaalit ovat yleensä korkean permeabiliteetin ja alhaisen häviön omaavia, jotta ne sopivat korkea-taajuuden toimintaan. Nämä materiaalit voivat olla kalliimpia ja raskampia kuin perinteisissä muuntajissa käytetyt ferritiit tai silikonteräslevyt. Esimerkiksi mikroaaltomuuntajissa käytetään usein ferriteja tai amorfisia alluyehtyjä, jotka ovat tiheämpiä mutta tarjoavat paremman suorituskyvyn.
Lämpövientivaatimukset:
Korkean taquun toiminta tuottaa enemmän lämpöä, joten mikroaaltomuuntajille tarvitaan parempia jähdytysratkaisuja. Tämä voi sisältää suurempia jähdytyspinnoja, tuuletuslaitteita tai muita jähdytysmekanismeja, mikä lisää muuntajan kokoa ja painoa.
Rakenteellinen vahvuus:
Korkealla taquulla nopeat muutokset sähkömagneettisissa kentissä voivat aiheuttaa merkittävää mekaanista stressiä. Muuntajan rakenteellisen vakauden ja luotettavuuden varmistamiseksi vaaditaan lisämekaanista tukea ja vahvistustoimenpiteitä, mikä myös lisää muuntajan kokoa ja painoa.
Kapasitiiviset vaikutukset:
Korkealla taquulla parasiittinen kapasitiivisuus kytkennöiden välillä vaikuttaa huomattavasti muuntajan suorituskykyyn. Nämä parasiittiset kapasitiivisuudet voidaan vähentää lisäämällä kytkennöiden välistä etäisyyttä, mikä kasvattaa muuntajan kokoa.
Suojaus ja eristyminen:
Mikroaaltomuuntajille tarvitaan hyvä sähkömagneettinen suojaus ja eristys, jotta voidaan estää sähkömagneettinen häiriö ja vuoto. Tämä voi sisältää lisäsuojakerrosten ja eristyksen lisäämistä, mikä edelleen lisää muuntajan kokoa ja painoa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että mikroaaltomuuntajien suuri koko ja paino johtuvat tarvetta toimia tehokkaasti korkealla taquulla sekä lämpövienti-, rakenteellinen vahvuus-, kapasitiivisten vaikutusten- ja suojaus- ja eristyvaatimusten täyttämistä.
