beautypg.com

3 theory of operation, 1 phase and gain equalization – Comtech EF Data PCB-4000 User Manual

Page 18

background image

PCB-4000 1+1 Phase Combiner

Revision 2

Introduction

MN/PCB4000.IOM

1–4

• The RF signals from the PCCB are fed to the RF input of the respective SSPA via a set of 

phase‐matched  cables.  Again,  the  phase  length  (and  matching)  of  these  cables  is 
essential to system operation and no substitutes should be used. The routing should not 
be such to cause extreme bends. 
 

• The output waveguide combining system consists of balanced waveguide lengths, two 

waveguide  transfer  switches,  a  “Magic‐Tee”  combiner  with  termination,  and  couplers 
for test and alignment. 

1.3

Theory of Operation

As  mentioned  previously,  phase  combining  is  a  common  technique  to  increase  the  available 
output power of an amplifier system.  Referring back to the Figure 1‐2 system block diagrams, 
when  two  signals  of  equal  phase  and  amplitude  are  fed  into  the  “Magic‐Tee”  combiner,  the 
individual power of each SSPA is summed at the output port and cancelled  in the termination 
port. 
 
In real systems, the phase and amplitude of the two signals are never exactly equal, so there is a 
small  amount  of  power  that  is  absorbed  by  the  load  termination.  This  terminated  port  is 
sometimes referred to as the “wasted” power port. In practice, however, it is possible to keep 
phase  and  amplitude  imbalances  at  low  enough  levels  such  that  overall  combining  losses  are 
only in the 0.2 to 0.5 dB range.  
 
Figure 1‐3 shows the effects of phase imbalance on the power combining efficiency. 
 
 

Figure 1-3. Combining Loss vs. Phase Imbalance Summary of Specifications

1.3.1

Phase and Gain Equalization

Naturally, two separate amplifiers are likely to have different phase and gain characteristics. The 
PCB‐4000  1+1  system  is  designed  such  that  the  phase  difference  between  the  two  amplifier 
paths is compensated by adjusting the phase shifter in the Phase Combiner Control Box. This is 
done  at  the  factory  for  the  full  amplifier  bandwidth,  and  should  not  normally  require  further 
adjustment in the field unless an amplifier has been replaced. (See alignment procedure).