一、功分器:功率分配器,將一個(gè)端口的信號(hào)功率等分給輸出端口;
圖1 ?功分器
功分器是實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)等功率分配的射頻器件。二功分器一般有一個(gè)輸入口和兩個(gè)輸出口,如圖2所示。
三功分器則有一個(gè)輸入口和3個(gè)輸出口;當(dāng)然還有四功分器。插入損耗是功分器的重要指標(biāo)。無線信號(hào)經(jīng)二功分后能量損失10log2=3dB,再加上無源器件本身的介質(zhì)損耗0.5dB,二功分的插入損耗一般為3.5dB;同理,三功分的插入損耗一般為5.3dB,四功分的插入損耗一般為6.5dB。
1、功分器的技術(shù)指標(biāo)
功分器的技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍、承受功率、主路到支路的分配損耗、輸入輸出間的插入損耗、支路端口間的隔離度、每個(gè)端口的電壓駐波比等。
頻率范圍
圖2?
這是各種射頻/微波電路的工作前提,功分器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與工作頻率密切相關(guān)。必須首先明確分配器的工作頻率,才能進(jìn)行下面的設(shè)計(jì)。
承受功率
在大功分器/合成器中,電路元件所能承受的最大功率是核心指標(biāo),它決定了采用什么形式的傳輸線才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)。一般地,傳輸線承受功率由小到大的次序是微帶線、帶狀線、同軸線、空氣帶狀線、空氣同軸線,要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)來選擇用何種線。
分配損耗
指的是信號(hào)功率經(jīng)過理想功率分配后和原輸入信號(hào)相比所減小的量。此值是理論值,比如二功分3dB,三功分是4.8dB,四功分是6dB。(因功分器輸出端阻抗不同,應(yīng)使用端口阻抗匹配的網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠測得與理論值接近的分配損耗)
插入損耗
指的是信號(hào)功率通過實(shí)際功分器后輸出的功率和原輸入信號(hào)相比所減小的量再減去分配損耗的實(shí)際值,(也有的地方指的是信號(hào)功率通過實(shí)際功分器后輸出的功率和原輸入信號(hào)相比所減小的量)。插入損耗的取值范圍一般腔體是:0.1dB以下;微帶的則根據(jù)二、三、四功分器不同而不同約為:0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。
插損的計(jì)算方法:通過網(wǎng)絡(luò)分析儀可以測出輸入端A到輸出端B、C、D的損耗,假設(shè)3功分是5.3dB,那么,插損=實(shí)際損耗-理論分配損耗=5.3dB-4.8dB=0.5dB.
微帶功分器的插損略大于腔體功分器,一般為0.5dB左右,腔體的一般為0.1dB左右。由于插損不能使用網(wǎng)絡(luò)分析儀直接測出,所以一般都以整個(gè)路徑上的損耗來表示(即分配損耗+插損):3.5dB/5.5dB/6.5dB等來表示二/三/四功分器的插損。
二、合路器:功率合成,將兩路或多路信號(hào)相加到一個(gè)端口;
圖3 ?合路器
1. 在移動(dòng)通信中,由于多信道的共用,為避免不同信道間的射頻耦合引起的互調(diào)干擾,并考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及架設(shè)場地的因素,發(fā)射應(yīng)使用天線共用器。
2. 合路器由空腔諧振器及環(huán)行器組成,空腔諧振器是一個(gè)高Q值的、低插損的帶通濾波器。環(huán)行器是一個(gè)正向損耗?。?.8dB)反向損耗大(20dB)三斷口器件。
3. 為增強(qiáng)合路器工作的穩(wěn)定性,現(xiàn)在一般采用內(nèi)匹配技術(shù)既腔體之間不用軟電纜連接。為減小體積,一般采用方腔結(jié)構(gòu)。
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