微波技术

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功分器和合路器的区别

      一、功分器:功率分配器,将一个端口的信号功率等分给输出端口;  

      功分器是实现无线信号等功率分配的射频器件。二路功分器一般有一个输入口和两个输出口。三功分器则有一个输入口和3个输出口。对于插入损耗是功分器的重要指标。无线信号经二路功分后能量损失10log2=3dB,再加上无源器件本身的介质损耗0.5dB,二功分的插入损耗一般为3.5dB;同理,三功分的插入损耗一般为5.3dB,四功分的插入损耗一般为6.5dB。

  1、功分器的技术指标

  功分器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。

  频率范围:这是各种射频/微波电路的工作前提,功分器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率,才能进行下面的设计。

  承受功率:在大功分器/合成器中,电路元件所能承受的最大功率是核心指标,它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地,传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线,要根据设计任务来选择用何种线。

  分配损耗:指的是信号功率经过理想功率分配后和原输入信号相比所减小的量。此值是理论值,比如二功分3dB,三功分是4.8dB,四功分是6dB。(因功分器输出端阻抗不同,应使用端口阻抗匹配的网络分析仪能够测得与理论值接近的分配损耗)

  插入损耗:指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值,(也有的地方指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量)。插入损耗的取值范围一般腔体是:0.1dB以下;微带的则根据二、三、四功分器不同而不同约为:0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。

  插损的计算方法:通过网络分析仪可以测出输入端A到输出端B、C、D的损耗,假设3功分是5.3dB,那么,插损=实际损耗-理论分配损耗=5.3dB-4.8dB=0.5dB.

  微带功分器的插损略大于腔体功分器,一般为0.5dB左右,腔体的一般为0.1dB左右。由于插损不能使用网络分析仪直接测出,所以一般都以整个路径上的损耗来表示(即分配损耗+插损):3.5dB/5.5dB/6.5dB等来表示二/三/四功分器的插损。

  二、合路器:功率合成,将两路或多路信号相加到一个端口;

  
  1. 在移动通信中,由于多信道的共用,为避免不同信道间的射频耦合引起的互调干扰,并考虑经济、技术及架设场地的因素,发射应使用天线共用器。

  2. 合路器由空腔谐振器及环行器组成,空腔谐振器是一个高Q值的、低插损的带通滤波器。环行器是一个正向损耗小(0.8dB)反向损耗大(20dB)三断口器件。

  3. 为增强合路器工作的稳定性,现在一般采用内匹配技术既腔体之间不用软电缆连接。为减小体积,一般采用方腔结构。

      1、合路器主要技术指标:

  1. 插入损耗,4信道通常小于3.6dB, 8信道通常小于4.0dB;

  2. 信道间隔离度,通常要大于80dB;

  3. 输出与输入端口隔离度,通常要大于80dB;

  4. 频率漂移,通常经过一年老化不应超过3ppm;

  5. 输入驻波比,小于1.5dB

  2、合路器测试:

  1. 插入损耗测试;

  2. 信道间隔离度测试;

  3. 输入驻波比测试;

  4. 以上测量网络分析仪的测试线要做校正。

  合路器也分为同频合成器和异频段合路器两种。对同频段信号的合路(合成),由于信道间隔很小(250KHz),无法采用谐振腔选频方式来合路,常见的是采用3dB电桥。

  3dB电桥有两个输入口和两个输出口,两载频合路后,两个输出口均可作信号输出用,若只需要一个输出信号,则另一输出口需要负载吸收,此时的负载功率根据输入信号的功率来定,不能小于两个信号功率电平和的1/2,建议将两路信号分别接在不同走线方向的信号传输电缆上,这样可以避免采用过高成本的功放。一般来讲,功分器也可以作合路器使用。区别在于承受的功率不同。

  异频段合路器是指两个不同频段的信号功率合成所用。如,CDMA和GSM功率合成;CDMA/GSM与DCS功率合成。由于两个信号频率间隔较大,可以选用谐振腔选频方式对两路信号进行合成,其优点是插损小,带外抑制度高,而带外抑制指标是合路器较重要的指标之一,如带外抑制不够,会造成GSM与CDMA 之间的相互干扰。

  当合路器不接3G直接2G设备时,我们需要将3G口关闭。负载就是起了这个作用的。

  负载码,楼主可以简单的理解为就是损耗非常大的衰耗器件。信号通过该器件后可能衰耗非常的大;

  功分器反过来用,就是合路器。

  功分器和合路器能不能互用,功分器与合路器内部的结构原理也应该不一样的,双工器的内部应该是滤波腔体(大的双工器,合路器内部应该是一个偶合电路)。

  三、功分器和合路器使用原理区别

  1)功分器是实现信号分配的器件。

  2)合路器是将同频段及不同频段的信号进行合路。

  3)将合路器作为功分器使用没有问题

  4)将功分器作为合路器用时需注意其输入的信号要求是等幅。

  5)但要注意二者在使用时都要注意功率容量及频段范围。

  四、功分器和合路器使用原理区别

  双工器和合路器在我看来是不一样的,双工器一般用在设备的输出和输入端,用来隔离不同的频段的信号。比如:移动通信的上下行信号。合路器在硬件电路中一般用在功率合成方面的。比如:要得到一个40dbm的信号,就可以用两个输出功率为20dbm的功率放大器进行合路。他们内部的结构原理也应该不一样的,双工器的内部应该是滤波腔体(大的双工器),合路器内部应该是一个偶合电路。

  
图 4 

  五、功分器和合路器词语区别

  “合路器“这个名词已经被用在两个地方,是要区别一下一个就是异频合路器,也叫天线共用器,简单来说就是几个滤波器共用一个端口,节省天线数量。另外一个场合也叫合路器,我更想叫它功率合成器,把功分器”倒“过来用就是功率合成器了吧?


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