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功分器

发布时间:2011/12/14 15:37:59   发布方:admin   点击数:

  功分器全称功率分配器,是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输出,此时可也称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器的主要技术参数有功率损耗(包括插入损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比,功率分配端口间的隔离度、功率容量和频带宽度等。
  功分器通常是成对使用,先将功率分成若干份,然后分别放大,再合成输出。广泛应用于射频微波大功率固态发射源的功率放大器中。

一、功分器种类

  种类:功分器一般有二功分、三功分和四功分3种。
  功分器从结构上分一般分为:微带和腔体2种。腔体功分器内部是一条直径由粗到细程多个阶梯递减的铜杆构成,从而实现阻抗的变换,二微带的则是几条微带线和几个电阻组成,从而实现阻抗变换。

二、功分器主要指标

  主要指标:包括分配损耗、插入损耗、隔离度、输入输出驻波比、功率容限、频率范围和带内平坦度。
  1、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)
  2、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。
  3、隔离度:指的是功分器输出各端口之间的隔离,通常也会根据二、三、四功分器不同而不同约为:18~22dB、19~23dB、20~25dB。
  隔离度可通过网络分析仪测,直接测出各个输出端口之间的损耗,如上图淡蓝色曲线所示,BC间,及 CD间的损耗。
  4、输入/输出驻波比:指的是输入/输出端口的匹配情况,由于腔体功分器的输出端口不是50欧姆,所有对于腔体功分器没有输出端口的驻波要求,输入端口要求则一般为:1.3~1.4 甚至有1.15的;微带功分器则每个端口都有要求,一般范围为输入:1.2~1.3 输出:1.3~1.4。
  5、功率容限:指的是可以在此功分器上长期(不损坏的)通过的最大工作功率容限,一般微带功分器为:30~70W平均功率,腔体的则为:100~500W平均功率。
  6、频率范围:一般标称都是写800~2200MHz,实际上要求的频段是:824-960MHz加上1710~2200MHz,中间频段不可用。有些功分器还存在800~2000MHz和800~2500MHz频段
  7、带内平坦度:指的是在整个可用频段内插损含分配损耗的最大值和最小值之间的差值,一般为:0.2~0.5dB。

三、功分器系列

  1、400MHz-500MHz频率段二、三功分器,应用于常规无线电通讯、铁路通信以及450MHz无线本地环路系统。
  2、800MHz-2500MHz频率段二、三、四微带系列功分器,应用于GSM/CDMA/PHS/WLAN室内覆盖工程。
  3、800MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器,应用于GSM/CDMA/PHS/WLAN室内覆盖工程。
  4、1700MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器,应用于PHS/WLAN室内覆盖工程。
  5、800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz频率段小体积设备内使用的微带二、三功分器。

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