功分器的用法功分器有哪些系列
功分器是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件,那么你對(duì)功分器的使用方法了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于功分器的用法的內(nèi)容,希望大家喜歡!
功分器的用法
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
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(cè)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(cè)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(cè)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。
隔離度
指的是功分器輸出各端口之間的隔離,通常也會(huì)根據(jù)二、三、四功分器不同而不同約為:18~22dB、19~23dB、20~25dB。
隔離度可通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè),直接測(cè)出各個(gè)輸出端口之間的損耗,如上圖淡藍(lán)色曲線所示,BC間,及 CD間的損耗。
支路端口間的隔離度是功分器的另一個(gè)重要指標(biāo)。如果從每個(gè)支路端口輸入功率只能從主路端口輸出,而不應(yīng)該從其他支路輸出,這就要求支路之間有足夠的隔離度。
輸入/輸出駐波比
指的是輸入/輸出端口的匹配情況,由于腔體功分器的輸出端口不是50歐姆,所有對(duì)于腔體功分器沒有輸出端口的駐波要求,輸入端口要求則一般為:1.3~1.4 甚至有1.15的;微帶功分器則每個(gè)端口都有要求,一般范圍為輸入:1.2~1.3 輸出:1.3~1.4。
功率容限
指的是可以在此功分器上長(zhǎng)期(不損壞的)通過的最大工作功率容限,一般微帶功分器為:30~70W平均功率,腔體的則為:100~500W平均功率。
頻率范圍
一般標(biāo)稱都是寫800~2200MHz,實(shí)際上要求的頻段是:824-960MHz加上1710~2200MHz,中間頻段不可用。有些功分器還存在800~2000MHz和800~2500MHz頻段
帶內(nèi)平坦度
指的是在整個(gè)可用頻段內(nèi)插損含分配損耗的最大值和最小值之間的差值,一般為:0.2~0.5dB。
功分器的原理類比
舉一個(gè)農(nóng)村澆水的例子。老張有兩塊面積一樣的白菜地,分別在水井的南北兩側(cè)。輪到他澆水的時(shí)候,他把水流一分為二,分別流向南北兩側(cè)的菜地,如圖1所示,然后自己坐在樹蔭下乘涼。
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。
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,如圖3所示;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。
功分器的系列
1、400MHz-500MHz頻率段二、三功分器,應(yīng)用于一般無線電通訊、鐵路通信以及450MHz無線本地環(huán)路系統(tǒng)。
2、800MHz-2500MHz頻率段二、三、四微帶系列功分器,應(yīng)用于GSM/CDMA/PHS/WLAN室內(nèi)覆蓋工程。
3、800MHz-2500MHz頻率段二、三、四腔體系列功分器,應(yīng)用于GSM/CDMA/PHS/WLAN室內(nèi)覆蓋工程。
4、1700MHz-2500MHz頻率段二、三、四腔體系列功分器,應(yīng)用于PHS/WLAN室內(nèi)覆蓋工程。
5、800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz頻率段小體積設(shè)備內(nèi)使用的微帶二、三功分器。
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