מהן הפונקציות הבסיסיות של דיודות במערכות תקשורת?

1, השומר הבלתי נראה של עיבוד אותות: תפקיד הליבה של דיודות
דיודות ממלאות תפקידים מרובים באפנון אותות, דמודולציה, ערבוב ומיתוג במערכות תקשורת, והביצועים שלהן משפיעים ישירות על איכות התקשורת
אפנון ודמודולציה של אותות
דיודת קיבול משתנה: על ידי שינוי מתח ההטיה כדי להתאים את ערך הקיבול, ניתן להשיג אפנון ודמודולציה של אותות אפנון תדר. מקלט רדיו מסוים משתמש בדיודות ורקטור, עם טווח כיסוי תדרים של 100MHz-1GHz ויציבות תדר טובה מ-±0.5ppm.
דיודת גלאי: ממירה אותות-תדר גבוה לאותות אודיו-נמוכים. רדיו AM מסוים משתמש בדיודות זיהוי Schottky, שמגבירות את יעילות הזיהוי ב-50%, מפחיתות את העיוות ל-0.5% ומשיגות יחס אות שמע-ל-רעש של 60dB.
מיקס והמרת תדרים
מערבל דיודה: מערבב אותות RF עם אותות תנודה מקומית ליצירת אותות בתדר ביניים. מערכת תקשורת לוויינית מסוימת משתמשת במיקסר מאוזן דיודה כפול עם נתון רעש של 3dB בלבד וליניאריות של 40dBm, התומך בקליטת אותות רב-פס.
יצירת הרמונית: ניצול המאפיינים הלא ליניאריים של דיודות ליצירת הרמוניות להגברת אותות והרחבת תדר. מערכת מכ"ם מסוימת משתמשת בטכנולוגיית יצירת הרמונית כדי להגדיל את טווח הזיהוי ב-30% ולהשיג רזולוציה של 0.1 מטר.
מתגים והגנה
דיודת PIN: משמשת כמתג RF ברצועת תדר המיקרוגל להחלפת נתיבי אות. תחנת בסיס מסוימת של 5G משתמשת במתגי דיודות PIN עם מהירות מיתוג של שניות Dana ואובדן הכנסה של 0.2dB בלבד, התומכים בטכנולוגיית יצירת אלומה.
דיודת דיכוי מתח חולף (TVS): מגנה על מעגלים רגישים מפני פריקה אלקטרוסטטית (ESD) ונזקי נחשולי מתח. מכשיר תקשורת מסוים משתמש בדיודות TVS עם יכולת הגנת ESD של 30kV וזמן תגובה של פחות מ-1 ננו-שנייה.
2, חדשנות חומרית: המנוע העולה של ביצועי דיודה
פריצות דרך במדעי החומרים מעצבות מחדש את גבולות הביצועים של דיודות, ומניעות את טכנולוגיית התקשורת לעבר פסי תדר גבוהים יותר ורוחב פס רחב יותר.
דיודת פרוסקיט
יעילות המרה פוטו-אלקטרית: יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של פוטודיודות פרוסקיט בפס האור הנראה עולה על 30%, עם זמן תגובה של פחות מ-1 מיקרושנייה. מערכת תקשורת סיבים אופטיים מסוימת משתמשת בפוטודיודות פרוסקיט, עם קצב העברת אות של 40Gbps ושיעור שגיאה של פחות מ-1e-12.
שיפור יציבות: על ידי שימוש בטכנולוגיית "הקרנה ממס" להסרת פגמים בגליונות ננו, תוחלת החיים מתארכת ל-50,000 שעות, ורגישות הלחות מופחתת ב-90%.
דיודת סיליקון קרביד (SiC).
התנגדות לטמפרטורה גבוהה ומתח גבוה: דיודות SiC יכולות לפעול ביציבות בטמפרטורות גבוהות של 600 מעלות, עם זרם דליפה הפוך נמוך בשלושה סדרי גודל ממכשירי סיליקון. ציוד תקשורת צבאי מסוים משתמש בדיודות SiC, המגדילות את צפיפות ההספק ב-40% ותומכות בהגברת אותות Ka.
דיודה הטרוגנית מסיליקון גרפן
תגובה בתדר גבוה במיוחד: מאפייני הניידות הגבוהים של גרפן גורמים לתדר התגובה של הדיודה להגיע לרמת הטרה-הרץ (THz). אב טיפוס מסוים של תקשורת 6G מאמץ את הטכנולוגיה הזו, עם קצב העברת נתונים של 1Tbps והשהייה של פחות מ-0.1 מילישניות.
3, יישום מעשי: פריצת דרך ביעילות מלוויין לתחנת בסיס
ביישום המעשי של מערכות תקשורת, דיודות השיגו שיפור משמעותי בביצועים והרחבה תפקודית:
מערכת תקשורת לוויינית
העברת אותות: אות תחנת הקרקע מומר למעלה לפס Ku באמצעות מערבל דיודה. לוויין תקשורת מסוים מאמץ את הטכנולוגיה הזו, עם יעילות העברת אותות של 99.9% ורדיוס שטח כיסוי של 3000 ק"מ.
הגברת הספק: ניצול המאפיינים הלא ליניאריים של דיודות כדי להשיג הגברה הרמונית. הספק המוצא של משחזר לוויין מסוים מגיע ל-200W, ושטיחות הרווח טובה מ-±0.5dB.
תחנת בסיס 5G
יצירת אלומה: שליטה בכיוון אלומת האנטנה באמצעות מערך דיודות PIN. תחנת בסיס מסוימת של 5G מאמצת את הטכנולוגיה הזו, עם קצב הורדת משתמש של 10Gbps, גידול של 50% בשטח הכיסוי ויכולת דיכוי הפרעות של 30dB.
אופטימיזציה של יעילות אנרגיה: אימוץ מיישר דיודות Schottky, יעילות החשמל מגיעה ל-95% וצריכת האנרגיה מופחתת ב-40%.
מערכת מכ"ם
דחיסת דופק: שימוש במאפייני המיתוג המהיר של דיודות ליצירת פולסים מאופננים. מכ"ם צמצם סינטטי מסוים (SAR) מאמץ את הטכנולוגיה הזו, ברזולוציה של 0.1 מטר וטווח של 500 קילומטרים.
אנטי הפרעות: שימוש במגביל דיודה לדיכוי אותות הפרעות. יכולת האנטי--להפרעות של מכ"ם צבאי מסוים שופרה ב-20dB, עם הסתברות אזעקת שווא נמוכה מ-1e-6.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd-diode/1smb5957a.html