无源器件基本知识
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无源器件基础知识⒈功率分配器功率分配器的任务是把射频功率按一定比例分成两路或多路。
通常采用的功率分配器是T型接头或T型接头的变形,其类型有波导型、同轴线型、带状线型或微带线型等。
图1.1是典型的微带三端口功率分配器。
图1.1 三端口功率分配器当信号从端口1输入时,功率从端口2和端口3输出,只要设计恰当,两输出可按一定比例分配,并保持同相,隔离电阻R中没有电流,不吸收功率。
若端口2或端口3稍有失配,则有功率反射回来,被电阻R吸收,从而保证两输出端有良好的隔离,并改善输出的匹配。
功率分配器的主要技术指标要求是:功率分配比、工作频带、两输出端的隔离度,输入电压驻波比,功率容量等。
⒉定向耦合器⑴分类定向耦合器的类型很多,按其耦合输出方向分类,有同向定向耦合器(图2.1-a )和反向定向耦合器(图2.1-b)。
(a) (b)图2.1 同向和反向定向耦合器按其传输线类型分类,可分为波导定向耦合器、同轴线定向耦合器、带状线或微带线定向耦合器等。
常用传输线类型如图2.2所示。
按其耦合强弱分类,可分为强耦合定向耦合器和弱定向耦合器。
通常称0dB、3dB等定向耦合器为强耦合器;20dB、30dB等定向耦合器为弱定向耦合器;而直径分贝值为中等耦合定向耦合器。
按其承受功率分类,可分为小功率定向耦合器和大功率定向耦合器。
按其输出相位分类,有90°定向耦合器。
图2.2 常用传输线截面图⑵定向耦合器的技术指标耦合度设图2.1-b的定向耦合器中端口1的归一入射电压为a1,端口4耦合输出的反射波电压为b4,则输出电压与入射电压之比,叫电压耦合系数,即而功率耦合系数是若用分贝表示,则得分贝耦合系数是由于定向耦合器的输入功率P1必定大于耦合输出功率P4,所以分贝耦合系数为负值。
但习惯上只称它的绝对值。
我们通常就把分贝耦合系数的绝对值称为耦合度。
图2.1-b 定向耦合器的端口1的输入功率一部分被耦合输出到耦合端口4,造成输出端口2的功率损失,称为耦合损耗。
三维工程技术培训讲义1射频基本参数介绍无源器件原理介绍三维工程技术培训讲义2射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义3射频基本参数介绍固有噪声电平以KTB 定义的热噪声功率,和实际噪声功率电平之间的差别(以dB 表示)叫做噪声系数。
把它折算到电路或系统的输入端,噪声系数就为在线性有噪系统中,已算出了多种带宽内的固有噪声电平:一个实际系统中,在没有互调失真的情况下,输入噪声系数决定了最低)log(10)log(10KTB P NF Nactual dB −=三维工程技术培训讲义4射频基本参数介绍 功率/电平)是指放大器输出信号能量的能力,直放站的输出功率一般就是它的ALC 电平宽。
一般单位为w 、mw 、dBm 。
注:dBm 是取1mw 作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。
三维工程技术培训讲义5射频基本参数介绍 增益;是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。
即:dB=10lgA(A为功率放大倍数);是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能三维工程技术培训讲义6射频基本参数介绍 插损当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。
如果一个无源器件输出的信号是输入信号的三维工程技术培训讲义7射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义8射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义9射频基本参数介绍 噪声系数噪声系数定义为系统输入信噪功率比(SNR 0)与输出信噪功率比(SNR 1)的比值。
噪声系数表征了信号通过系统后,系统内部噪声造成信噪比恶三维工程技术培训讲义10射频基本参数介绍 线性线性通常用来度量放大器使信号形状失真的程度。
通常要求放大器工作在线性工作环境中,即输入与输出的信号完全一样,只是工作幅度被放大或缩小。
三维工程技术培训讲义11射频基本参数介绍 互调;互调是指非线性射频线路中,两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。
;互调产生的本来并不存在“错误”信号,此信号三维工程技术培训讲义12射频基本参数介绍 互调(举例)频率A 及B 上的载波,产生如下互调信号:1阶:A ,B2阶:(A+B ),(A-B )三维工程技术培训讲义13射频基本参数介绍f1f22f1-f22f2-f1F(MHz)三维工程技术培训讲义14射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义15射频基本参数介绍互调失真对系统的影响(举例)•三阶互调失真信号(A=935MHz ,B=960MHz)•2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHz •A 及B 代表GSM 发射频率2A-B 进入GSM 接收波段,带三维工程技术培训讲义16射频基本参数介绍 互调产生的原因•构件材料•因为磁滞的关系,铁质材料是属非线性的•材料不纯三维工程技术培训讲义17射频基本参数介绍 隔离度本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率之比,单位为dB 。
无源器件
无源器件是指在没有外部电源的情况下,能够对电信号进
行控制、处理或传递的器件。
这些器件不需要电源来工作,而是利用电路中的能量进行操作。
以下是常见的无源器件:
1. 电阻器:用于限制电流流动的器件。
它们通过阻碍电流
的流动来控制电路中的电压和电流。
2. 电容器:能够储存电荷的器件。
电容器由两个导体间隔
开一层绝缘材料组成,当电压施加在电容器上时,电荷会
储存在导体之间的电场中。
3. 电感器:能够储存电能的器件。
它们由线圈组成,当电
流通过线圈时,会产生磁场,进而储存电能。
4. 变压器:用于改变交流电压的器件。
变压器由两个或更多的线圈组成,通过电磁感应原理,将输入电压转换为不同的输出电压。
5. 滤波器:用于滤除电路中的噪声和杂波的器件。
它们通过利用电容器和电感器的性质,在电路中引入滤波效应。
这些无源器件在电子电路设计中起着重要的作用,能够实现信号处理、功率转换和电路保护等功能。
无源基础知识徐世华gsmbcch@无源器件简介1.基本功能及基本结构 (1)1.1.耦合器 (1)1.2.功分器 (1)1.3.合路器 (1)1.4.电桥 (2)1.5.双工器 (2)2.名词解释 (3)2.1.插入损耗 (3)2.2.电压驻波比 (3)2.3. 隔离度 (3)2.4. 耦合度 (3)2.5.相移角度(电桥的性能指标) (3)2.6.带外抑制(双工器的性能指标) (4)2.7.频带带宽 (4)2.8.功率容量 (4)2.9.温度范围 (4)3、测试方法(以电桥为例) (4)3.1.测试使用仪器 (4)3.2.仪器频率设置及校准 (5)3.2.1频率设置0.8~2.0GHz (5)3.2.2校准:用SOL T法进行双口校准 (5)3.3.测试各项指标 (5)3.3.1电压驻波比 (5)3.3.2耦合度 (5)3.3.3隔离度 (6)3.3.4相移角度 (6)无源器件简介室内分布系统中用到的无源器件主要包括:耦合器、功分器、合路器、电桥和双工器等。
下文在介绍无源器件及其参数时,将随之介绍相关的测试方法。
1.基本功能及基本结构1.1.耦合器耦合器是一个三端口器件(原理上为四端口,有一个端口为隔离端口,是内部端口),其中两个端口为主线传输端口,另一个为耦合端口。
耦合端口可从主线上按一定比例耦合部分功率输出给需要的设备。
其结构特性如图所示。
1.2.功分器功分器可以将输入信号功率按规定比例(等分或不等分)分配为两路或多路输出。
功分器的各输出端口之间应保证一定的隔离度。
功分器通常用于功率的等值分配,有宽带和窄带之分。
海天公司设计生产的功分器分配路数为2路、3路及4路,通过它们的级联可以实现多路功率分配。
其结构特性如图所示。
1.3.合路器合路器至少有两个输入口和一个输出口,输入口分别用于不同频段信号的输入,可将多路输入信号合成后由输出口输出。
它还具有相反工作模式,可将原合成信号输出端口用作信号输入端口,多个输入端口成为输出端口,将输入信号分离为相应频段的信号,由输出端口分别输出。
常用通信无源器件基础知识你了解吗?通信无源器件概述无源器件分为线性器件与非线性器件。
线形无源器件又有互易与非互易之分。
线形互易元件只对微波信号进行线形变换而不改变频率特性,并满足互易原理。
通常我们所说的无源器件指的都是线性互易元件。
线性互易元件树状图功分器功分器是一种将一路输出信号能量分成两路或多路输出的器件。
本质上是一个阻抗变换器。
是否可以将功分器逆用以取代合路器呢?在做为合成器使用时,不仅需要高隔离,低驻波比,更侧重于要求承受大功率。
考虑到常用的腔体功分器输出端口不匹配,大驻波;微带功分器反向承受低功率的特点,我们不建议使用功分器逆用来取代合路器。
腔体功分器特点腔体功分器,采用优质合金作为导体,填充介质为空气;能承受比较大的功率,最大可达200W;而介质损耗,导体损耗基本上可忽略不计,插入损耗小,能做到0.1dB以下。
但由于没有隔离电阻,输出端口隔离度很小,因此腔体功分器不能作为功率合成器使用.耦合器耦合器是一种将输入信号的能量通过电场、磁场耦合分配出来一部分成为耦合端输出,剩余部分成为输出端输出,以完成功率分配的元件。
耦合器的功率分配是不等分的。
又称功率取样器。
耦合器分类定向耦合器定向耦合器常用与对规定流向微波信号进行取样,主要目的是分离及隔离信号,或是相反地混合不同的信号,在无内负载时,定向耦合器往往是一四端口网络.定向耦合器常有两种方法实现腔体耦合器特点:承载大功率,表现低损耗。
原因:1、腔体内部填充介质为空气,在传输过程中,因空气介质原因引起的介质耗散要低得多。
2、其耦合线带一般采用导电性良好的导体(如铜表面镀银)制成,导体损耗基本上可忽略不计。
3、腔体体积大,散热快.承受高功率。
电桥电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。
最简单的是由四个支路组成的电路。
各支路称为电桥的“臂”。
如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。
无源器件介绍无源器件基本知识----技术中心 ----技术中心一、射频基本参数介绍二、无源器件原理介绍一、射频基本参数介绍一、热噪声介绍所有功耗(电阻性)单元都会产生热噪声或称Johnson噪声。
这种噪声功率可以表达为PN=KTB,单位为Watt(注:Pn与电阻阻值大小无关)。
这里K=波尔兹曼常数,T是Kelvin表示的绝对温度,B是用以测量噪声功率的频带宽度。
在室温下,1Hz频带宽度内产生的热噪声功率为: PNT(B) =(1.38 _10-23焦耳/ k)_( 294k)_ (1Hz) = 4.057_10 -21 W = 4.057_10-18 mW = -174dBm/1Hz在理想的无其他噪声的系统里,热噪声决定了最低可检测信号电平。
一、射频基本参数介绍一、固有噪声电平以KTB定义的热噪声功率,和实际噪声功率电平之间的差别(以dB表示)叫做噪声系数。
把它折算到电路或系统的输入端,噪声系数就为NF dB = 10 log( PNactual ) - 10 log( KTB )在线性有噪系统中,已算出了多种带宽内的固有噪声电平:噪声带宽总噪声功率=固有噪声电平(dB) 带宽以输入端作参照以输出端作参照 1Hz -174+NF -174+NF+Gain(dB) 1KHz -144+NF -144+NF+Gain(dB) 1MHz -114+NF -114+NF+Gain(dB)一个实际系统中,在没有互调失真的情况下,输入噪声系数决定了最低可检测的信号电平。
一、射频基本参数介绍一、功率/电平是指放大器输出信号能量的能力,直放站的输出功率一般就是它的ALC电平宽。
一般单位为w、mw、dBm。
注:dBm是取1mw作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。
换算公式:电平(dBm)=10lg功率(mw)1(mw) 5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg____0=43dBm 从以上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dBm。
2.1 无源器件基础知识 (3)2.1.1 工程常用无源器件 (3)2.1.2 无源器件的生产工艺要求 (6)2.1.3 光器件基本知识 (6)2.1.4 微带与腔体的区别 (8)2.2 常用器件分类介绍 (8)2.2.1 微带功率分配器 (8)2.2.1.1 器件特点 (8)2.2.1.2 器件用途 (8)2.2.1.3 器件型号及指标 (9)2.2.2 微带定向耦合器 (12)2.2.2.1 器件特点 (12)2.2.2.2器件用途 (13)2.2.2.3 器件型号及指标 (13)2.2.3 腔体耦合器 (16)2.2.3.1 器件特点 (16)2.2.3.2 器件用途 (17)2.2.3.3 器件型号及指标 (17)2.2.4 基站耦合器 (40)2.2.4.1 器件特点 (40)2.2.4.2 器件用途 (41)2.2.4.3 器件型号及指标 (41)2.2.5 双频合路器 (48)2.2.5.1 器件特点 (48)2.2.5.2 器件用途 (49)2.2.5.3 器件型号及指标 (49)2.2.6 腔体功率分配器 (51)2.2.6.1 器件特点 (51)2.2.6.2 器件用途 (52)2.2.6.3 器件型号及指标 (52)2.2.7 3dB电桥 (55)2.2.7.1 器件特点 (55)2.2.7.2 器件用途 (56)2.2.7.3 器件型号及指标 (56)2.2.8 腔体双工器 (58)2.2.8.1 器件特点 (58)2.2.8.2 器件用途 (59)2.2.8.3 器件型号及指标 (59)2.2.9 腔体滤波器 (68)2.2.9.1 器件特点 (68)2.2.9.2 器件用途 (69)2.2.9.3 器件型号及指标 (69)2.2.10光器件 (85)2.2.10.1固定光衰减器 (85)2.2.10.2 光环形器 (86)2.2.10.3 光隔离器 (87)2.2.10.4 光纤光缆跳线 (88)2.2.10.5 单/双窗口宽带耦合器(1*2、2*2 系列) (89)2.2.10.6 1310/1550nm 高隔离度波分复用器 (91)2.2.10.7 滤波片型波分复用器 (92)2.2.11天线.......................................................................... 错误!未定义书签。