合路器=功分器=耦合器=3dB電橋?
時間:2025-07-22 23:14:33
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在無線通信和廣播系統中,正確分配和合成信號是保證信號質量和系統效率的關鍵。功分器、合路器和耦合器是實現這一目標的三種常用設備。下面,我們將詳細介紹每種設備的功能、使用場景及其技術細節(jié)。
功分器
功分器,又稱為功率分配器,其主要功能是將來自一個端口的信號功率等分到多個輸出端口。這種設備在基站接收信號時尤為重要,可以將從天線接收到的信號平均分配給多個處理設備。功分器常見的形式包括二功分、三功分和四功分等,其中每個輸出端口的損耗通常是固定的,如3dB。
合路器
合路器的作用是將多路輸入信號合成一路輸出。這種設備經常用在多信道系統中,以減少設備數量和優(yōu)化信號路徑。合路器可以分為腔體合路器器和電橋合路器。耦合器
耦合器用于按比例將一個輸入信號分配到多個輸出端口。耦合器有三個端口:輸入端、直通端和耦合端,其中耦合端的功率相對于直通端有一定的衰減。定向耦合器主要用于功率監(jiān)測、源輸出功率穩(wěn)幅、功率合成、信號源隔離、反射系數測試等。3dB耦合器的耦合端分配比例是50%,6dB合器的合端分配比例是25%,10dB合器的耦合端分配比例是10%。合路器分為同頻合路和異頻合路。同頻合路器也可以叫做3dB電橋,2端口輸入2端口輸出,作為合路時,一個輸出端口接匹配負載。主要用于多信號合路,提高輸出信號的利用率。用于網絡覆蓋系統中同系統合路場景,對同頻信號起合路作用??梢酝ㄟ^威爾金斯功分器與電阻型功分器作合路器。插損大,選擇性不好。應用場景:1. 天線分配系統:當一個發(fā)射器需要連接多個天線時,同頻合路器可以將信號分配給不同的天線,使其在同一頻段內同時工作。2. 射頻前端模塊:在射頻前端模塊中,同頻合路器可以將多個收發(fā)模塊共享同一個天線,以減少系統的空間占用量和成本。3. 信號分析儀器:同頻合路器可以將多個輸入信號合并為一個信號,以便于后續(xù)處理和分析。異頻合路器是不同頻段的信號功率合成所用。比如GPS的L1與L2頻段,要將這2個頻段的信號合路。頻帶離得比較近,所以可以運用功分器方案,合路的話,只能用威爾金斯和電阻型,工作帶寬包含這個2個頻段。首推方案就是濾波器方案。功分器的技術指標
- 插入損耗:通常指信號通過功分器時的功率損失。對于常見的功分器,如3dB功分器,每個輸出端的損耗大約是3dB。
- 隔離度:指一個輸出端口對另一個輸出端口的信號隔離能力。高隔離度可減少端口間的信號干擾。
- 頻率范圍:功分器應能覆蓋操作頻率范圍,不同的設計可能專門用于特定的頻段。
- 相位平衡:多路輸出信號的相位一致性,對于確保信號同步非常關鍵。
- 功率容量:功分器能承受的最大功率。
合路器的技術指標
- 插入損耗:信號通過合路器時的功率損失。例如,4信道合路器的插入損耗通常小于3.6dB,8信道合路器通常小于4.0dB。
- 信道間隔離度:合路器中各信道之間的隔離程度,通常要求大于80dB,以保證信號間不互相干擾。
- 輸出與輸入端口隔離度:也通常要求大于80dB,確保輸入信號不會回流到其他端口。
- 頻率漂移:設備老化后頻率的變化,通常經過一年不應超過3ppm。
- 輸入駐波比:小于1.5dB,這一指標反映了信號反射的程度,低駐波比表示信號更有效的傳輸。
耦合器的技術指標
- 耦合值:輸入信號中分配到耦合端的功率比例,常見值如5dB、10dB等。耦合值越大,耦合端的信號越弱。
- 插入損耗:直通端的信號損耗,雖然理論上直通端不應有損耗,實際應用中可能會有小量損失。
- 隔離度:耦合端與輸入端及直通端之間的隔離度,保證信號的獨立傳輸。
- 頻率響應:耦合器在操作頻率范圍內的性能一致性,確保在整個頻段內耦合效果一致。