مقسم الطاقة، المعروف أيضًا باسم الفاصل، وهو مكون أساسي في العديد من أنظمة الترددات اللاسلكية. هو جهاز يستخدم لتقسيم إشارة الدخل الواحدة إلى إشارات خرج متعددة ذات مستويات طاقة متساوية أو غير متساوية. يُستخدم مقسم الطاقة بشكل شائع في شبكات توزيع الطاقة وأجهزة استقبال الاتصالات وأنظمة الرادار. وفي هذا المقال سنشرح كيفية عمل مقسم الطاقة وأنواعه المختلفة.
يتكون مقسم الطاقة الأساسي من منفذ إدخال واحد ومنفذي إخراج أو أكثر. يتم تطبيق إشارة الإدخال على منفذ الإدخال، ويتم تقسيمها إلى إشارتين أو أكثر بمستويات طاقة متساوية أو غير متساوية، وهي إشارات منفذ الإخراج. ولتحقيق ذلك، يستخدم مقسم الطاقة شبكة من خطوط النقل والمقاومات والمكثفات و/أو المحولات.
أحد الأنواع الشائعة لمقسمات الطاقة هو مجزئ المقاومة. يقوم هذا النوع من مقسمات الطاقة بتقسيم إشارة الإدخال باستخدام شبكة من المقاومات التي تعمل على تخفيف إشارة الإدخال وتوجيهها إلى منافذ الإخراج بشكل متساوٍ. إن تقسيم الطاقة يساوي قيمة مقاومة الشبكة المقاومة ومقاومة أطراف الخرج. ونظرًا لتقسيم الطاقة المتساوي، يُستخدم هذا النوع من مقسم الطاقة في العديد من شبكات توزيع الطاقة في أنظمة الاتصالات والترددات اللاسلكية.
نوع آخر من مقسمات الطاقة هو مقسم الطاقة ويلكنسون، والذي يستخدم خطوط النقل والمحولات لتقسيم إشارة الدخل إلى إشارتين خرج متساويتين. يستخدم بشكل شائع في التطبيقات ذات التردد المنخفض وهو مصمم لنطاق تردد محدد. علاوة على ذلك، فإن قارنة التوصيل الاتجاهية هي نوع من مقسمات الطاقة التي تمرر بعضًا من طاقة الإدخال إلى منفذ الإخراج بينما تعكس جزءًا منها مرة أخرى إلى منفذ الإدخال. يُستخدم هذا النوع من مقسم الطاقة في العديد من تطبيقات الترددات الراديوية، مثل قياس الطاقة وأخذ عينات الإشارة، وهو مثالي للتطبيقات عالية التردد.
وأخيرًا، تم تصميم مقسم الطاقة ذو النطاق العريض، كما يوحي اسمه، لنطاق ترددي واسع. ويستخدم مجموعة من التقنيات مثل المحولات وخطوط النقل والعناصر المقاومة لتقسيم وتوزيع طاقة إشارة الإدخال بالتساوي عبر جميع منافذ الإخراج. يستخدم هذا النوع من مقسمات الطاقة بشكل شائع في أنظمة الرادار وأنظمة التبديل وأنظمة الهوائي.