Корректная работа комплексов передачи радиосигнала обеспечивается множеством компонентов, формирующих единую структуру. Один из таких компонентов – коаксиальный переключатель, без которого невозможно построение не только специализированных, профессиональных, но и бытовых систем. Что это за компонент? Какие функции он выполняет? Где применяется?
Общее понятие
Коаксиальный переключатель – модуль, благодаря которому переключаются сигналы, передача которых ведется посредством проводной линии, коаксиального кабеля. В основном речь идет о сигналах высокой и сверхвысокой частоты, что актуально для радиолокационных, навигационных, измерительных комплексов, систем телевещания и радиовещания.
При помощи радиокомпонента выбрать нужный источник сигнала, отправить информацию на нужный выход. Проще говоря, он позволяет, например, переключиться на нужную антенну, аналоговую, цифровую, спутниковую. Переключение осуществляется перемещением контактов в нужную позицию. Этот процесс может происходить как механически, так и за счет электрических магнитов. Устройства первого типа максимально надежны, снижают потери сигнала, но срабатывают при поступлении команды не слишком быстро, второго – характеризуются минимальным временем реагирования, но увеличенными показателями потерь сигнала.
Основные характеристики
Главными для коаксиальных переключателей являются следующие параметры:
- Рабочий частотный диапазон сигналов, который может передавать переключатель. Чем шире диапазон – тем более универсален радиокомпонент.
- Количество портов. Простейшие модели укомплектованы всего двумя портами, между которыми происходит переключение, модифицированные – несколькими, вплоть до десятков, надежно изолированных друг от друга.
- Принцип управления. Переключение осуществляется вручную, дистанционно, подачей электрического аналогового или цифрового сигнала, либо автоматически, в соответствии с изменением основных параметров работы линии передачи.
- Мощность. Превышение максимально допустимой мощности передаваемого сигнала. В лучшем случае не удастся достичь желаемого результата, в худшем – радиоэлектронный компонент выйдет из строя.
- Время срабатывания. Временной промежуток, в течение которого происходит переключение, изменение положения контактных групп. В среднем электромеханические версии затрачивают на это 30 миллисекунд. Быстрее всего работают твердотельные компоненты, которым нужны считанные наносекунды.
- Потери сигнала. Чем ниже эта характеристика – тем лучше. Минимальные потери гарантируют точность передачи, исключат необходимость в использовании усилителей и других устройств, усложняющих схему, увеличивающих ее стоимость.
- Изоляция. В многоканальных переключателях все каналы должны быть четко изолированы, чтобы исключить их смешивание, негативное влияние друг на друга.
- Пропускная способность. Благодаря высокой пропускной способности, компоненты на 100% подходят для сетей, в которых сигнал передается на высокой скорости. Таковыми являются, например, сотовые сети 4G и более современных стандартов.
Конечно, значимы и общие параметры, например, конструктивное исполнение корпуса, его прочность, устойчивость к повышенной влажности, запыленности среды, температурным, вибрационным воздействиям.
Области применения
Наиболее широкое распространение коаксиальные переключатели получили в следующих областях:
- Связь и коммуникации. К этой категории можно отнести все линии связи, от бытовой до профессиональной, военной, специализированной. Без переключателей невозможно представить корректную работу систем телевещания и радиовещания, сотовых сетей, спутниковых комплексов.
- Измерения. В первую очередь, речь идет об автоматизированных лабораторных измерениях. Их отличительная особенность – необходимость многократного переключения, в пределах одного измерительного цикла их количество может доходить до тысяч. Ручное переключение в такой ситуации неуместно, надежнее использовать автоматику, электронные компоненты, укомплектованные электромагнитом, соленоидом.
- Военная техника. Системы связи, в том числе спутниковые, радиолокационные и навигационные комплексы. В таких условиях рекомендуется использовать максимально надежные коаксиальные переключатели, соответствующие стандарту MIL-HDBK-217F. Такое соответствие говорит о том, что эксплуатация радиокомпонентов возможна даже при экстремально низких и высоких температурах, запыленности и влажности воздуха, выраженных вибрациях, точечных ударных воздействиях.
- Космические аппараты. Надежные переключатели гарантируют работоспособность необслуживаемых систем связи, поддерживающих коммуникацию с наземными станциями.
Востребованы устройства и в астрономии. Без коаксиальных переключателей оказалась бы невозможной корректная работа радиотелескопов, требующая регулярного переключения между антеннами.