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Power Dividers vs Power Splitters

GLOSSARY

「Power Divider (パワーディバイダー)」と「Power Splitter (パワースプリッター)」は、RF(高周波)システムにおいて入力信号を複数の出力信号に分割するパッシブ(受動)回路ですが、その回路構成と意図された用途に技術的な違いがあります。1

一般的に、カタログや業界ではこれらが混同して使用されることが多いですが、精密なRFエンジニアリングでは、特に以下の点で区別されます。


技術的な違い(抵抗構成による区別)

最も基本的な違いは、信号を分割するために使用される内部の抵抗の構成です。

特徴

Power Divider(パワーディバイダー)

Power Splitter(パワースプリッター)

抵抗構成(一般的)

3抵抗(T型またはスター型)の構成。

2抵抗(直列)の構成。

全ポートの整合

入力ポート(Port 1)だけでなく、すべての出力ポート(Port 2, 3...)のインピーダンス(通常 50 Ω)が整合している。

入力ポートは整合しているが、出力ポートのインピーダンスは必ずしも整合していない(通常 83.3 Ωなどになる)。

出力ポート間のアイソレーション

高い(出力ポート間の信号干渉が少ない)。有名なWilkinson (ウィルキンソン) 分配器はこの特徴を持つ。

低い(出力ポート間のアイソレーションが低い)。

主な損失要因

抵抗による損失(約 6 dBの理論的損失:3 dBの分割損失 + 3 dBの抵抗損失)。

抵抗による損失(理論的損失)。

ポイント:全ポート整合とアイソレーション

  • パワーディバイダー(例:Wilkinson): すべてのポートで反射がないように設計されており、S11, S22, S33 のリターンロスが非常に良好です。また、出力ポート間(S23)のアイソレーションが優れており、片方の出力ポートに異常な反射があっても、もう一方のポートへの影響が少ないため、比較測定やフェーズドアレイアンテナなど、ポート間の干渉を厳密に避けたい用途に適しています。

  • パワースプリッター: 構成がシンプルで低コストですが、出力ポートの整合やアイソレーションがディバイダーほど優れていません。


用途の違い(使用目的による区別)

技術的な違いが、それぞれのデバイスの主な用途を決定します。

目的

Power Divider(パワーディバイダー)

Power Splitter(パワースプリッター)

信号分配

等しい信号の分配(クロック信号のファンアウトなど)。

信号の分配(CATVなど一般的な消費者向けRF用途が多い)。

計測

比較測定ループやIMD(相互変調ひずみ)測定など、全ポートの厳密な整合が必要な高精度なラボ計測。

レベリング(信号源のマッチング改善)やレシオ測定など、特定の測定タスク。

合成器としての使用

信号合成器(Power Combiner)としても使用可能(双方向性)。

信号合成器としても使用可能だが、入力信号間に位相差が必要な場合がある(例:90度ハイブリッド)。

要するに、Power Dividerは、整合とアイソレーションを最優先した高精度な計測やシステムに使用されることが多く、Power Splitterは、シンプルさとコストを優先した一般的な信号分配に使用される傾向があります。


【高周波】初心者でもわかる!分配器の種類と特徴という動画は、スプリッターとディバイダーの回路構成の違いと特徴を初心者にもわかりやすく解説しています。

SSG6M80Aシリーズ
マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器
主な特長
・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz
・出力周波数分解能 最大0.001 Hz
・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz(測定値)
・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5°
・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載
・アナログ変調、パルス変調(オプション)

SSA6000A Series Signal Analyzer

Main Features
・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz
・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz
・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz
・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset
・DANL: Less than -165 dBm/Hz
・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.

SNA6000A Series Vector Network Analyzer

Key Features
・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz
・Dynamic Range: 135 dB
・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz
・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm
・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc.
・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches.

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