Em sistemas de radiofrequência e micro-ondas, o divisor de energia É um componente passivo essencial responsável por dividir um sinal de entrada em múltiplas saídas com perda mínima e equilíbrio de impedância perfeito.
Desde estações base de telefonia celular até redes de satélite e sistemas de teste de radiofrequência, o divisor de potência garante a integridade do sinal em todos os caminhos de transmissão.

1. Princípio básico dos divisores de potência

Um divisor de potência divide um sinal de entrada igualmente em duas ou mais saídas, mantendo o equilíbrio de amplitude, fase e impedância.

Em condições ideais, cada saída recebe a mesma potência. $P_{out} = P_{in}/N$ Porém, projetos do mundo real enfrentam perdas de inserção causadas pela resistência do condutor, perdas dielétricas e casamento imperfeito.

As principais métricas de desempenho incluem:

• Perda de Inserção (PI)

• Isolamento entre saídas

• VSWR (casamento de impedância)

• Equilíbrio de amplitude e fase

• Baixa PIM (Intermodulação Passiva) desempenho

2. Tipos de divisores de potência e características estruturais

1. Divisor de potência microstrip

O divisor de potência microstrip Utiliza linhas de transmissão de circuito impresso em substratos dielétricos. É leve, fácil de integrar e amplamente utilizado em sistemas DAS internos e sistemas de células pequenas.

Características:

• Estrutura compacta e de baixo custo

• Adequado para aplicações de banda larga (600–6000 MHz)

• Fabricação e produção em massa de PCBs simplificadas

• Baixo PIM alcançável com um layout de condutores e aterramento otimizados.

Aplicações:
Sistemas DAS, cobertura de células pequenas, plataformas de teste de RF.

2. Divisor de Potência de Cavidade

O divisor de potência de cavidade É um componente metálico usinado com precisão que utiliza cavidades ressonantes e linhas coaxiais para operação de alta potência e alta frequência.

Características:

• Excelente capacidade de gerenciamento de potência

• Baixa perda de inserção e alto isolamento

• Alta confiabilidade mecânica e resistência ambiental.

• PIM ultrabaixo Desempenho otimizado devido à blindagem metálica sólida e menor número de junções.

Aplicações:
Alimentadores de estações base, redes externas, sistemas de satélite ou radar de alta potência.

3. Divisor de potência para linha de transmissão

O divisor de potência de linha de transmissão Utiliza uma estrutura de linha de transmissão simétrica embutida em uma camada dielétrica, oferecendo equilíbrio superior de fase e amplitude em amplas faixas de frequência.

Características:

• Excelente consistência de amplitude e fase

• Estrutura multicamadas compacta adequada para integração.

• Baixa perda de retorno e características de impedância estáveis

• Baixo PIM através de um processo otimizado de metalização e ligação multicamadas

Aplicações:
Antenas 5G MIMO, distribuição de sinal multicanal, redes de matrizes de fase.

3. Parâmetros-chave de projeto e otimização

Ferramentas de otimização de projeto: Keysight ADS, Ansys HFSS, CST Microwave Studio — usados para ajustar a largura da linha, a constante dielétrica, a geometria da cavidade e as interfaces dos conectores.

4. Importância de um baixo PIM no projeto de divisores

Nas redes 5G modernas, o baixo desempenho do PIM afeta diretamente a linearidade do sistema e a taxa de transferência de dados.
Pequenas imperfeições — como oxidação superficial, conectores soltos ou contato irregular — podem gerar produtos de intermodulação, degradando a relação sinal-ruído (SINR) e o valor de erro de modulação (EVM).

Soluções de engenharia para baixo PIM:

• Revestimento de alta condutividade (prata ou ouro)

• Juntas mecânicas suaves e controle de torque uniforme

• Estruturas internas totalmente soldadas ou brasadas

• Conectores otimizados para PIM (4.3-10, NF, DIN-F)

5. Aplicações típicas de divisores de potência

1. Estações base 5G e 4G – Redes de distribuição de energia e alimentadores com múltiplas antenas.

2. DAS (Sistemas de Antenas Distribuídas) – Divisão de sinal para cobertura interna.

3. Testes de laboratório – Sincronização de múltiplas saídas de RF.

4. Sistemas de Satélite e Defesa – Balanceamento de potência em cadeias de carga útil de alta frequência.

6. Tendências Futuras: Rumo à Integração e à Inteligência

À medida que os sistemas de comunicação evoluem, a tecnologia de divisores de energia continua a avançar em direção a:

• Design de banda ultralarga (600–6000 MHz)

• Módulos multiportas integrados

• Materiais de cavidade de alta potência e baixa perda

• Controle de energia inteligente por meio de arquiteturas ajustáveis ou baseadas em MEMS