(完整版)功分器、定向耦合器及应用简介
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功分器、耦合器、电桥、双工器原理与分析本文主要介绍通信链路上的部分无源器件,介绍器件的外观、作用、种类、主要技术指标定义和范围等。
1功分器1)功分器的作用:是将功率信号平均地分成几份,给不同的覆盖区使用。
2)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.3)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。
以下对各项指标进行说明:l 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)耦合器和三功分器图示分配损耗的理论计算方法:如上图所示。
比如有一个30dBm的信号,转换成毫瓦是1000毫瓦,将此信号通过理想3功分器分成3份的话,每份功率=1000÷3=333.33毫瓦,将333.33毫瓦转换成dBm=10lg333.33=25.2dBm, 那么理想分配损耗=输入信号-输出功率=30-25.2=4.8dB,同样可以算出2功分是3dB,4功分是6dBl 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。
一文了解清楚----射频常用器件---功分器和耦合器的区别功分器为功率分配器的简称,功率分配器(power divider)是一种将一路输入信号能量平均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。
从功分器的概念上来看的话,很好理解,就是将一个输入,多路输出的一个器件。
表达公式可以理解为2=1+1,3=1+1+1,4=1+1+1+1分别对应着二功分,三功分,四功分。
一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。
功率分配器也叫过流分配器,分有源,无源两种,可平均分配一路信号变为几路输出,一般每分一路都有几dB的衰减,信号频率不同,分配器不同衰减也不同,为了补偿衰减,在其中加了放大器后做出了无源功分器。
所以功分器的作用在实际应用中主要就是平均配分的作用,可以将得到的信号进行测试。
功分器的主要指标如下:1.频率范围:一般标识为起始频率和终止频率,或者中心频率和带宽。
单位为GHz或者MHz。
2.承受功率:标识所承受的最大功率,单位为W。
3.插入损耗:由于传输线的介质或者导体不理想等因素,由各种非理想因素引入的损耗。
输入与输出端的功率之比。
4.隔离度:一般指支路端口之间的隔离度。
为输出与输出之间的功率之比。
5.驻波比:就是常见的VSWR参数,介绍完功分器,再看耦合器的差别就很容易了。
耦合器的指标基本跟功分器完全一致,唯一差别在耦合度耦合器也是将功率分配开来,主输出和主输入为直通,但是有衰减。
辅路输出端为耦合功率,耦合度就是这个指标,辅路输出端得到的功率衰减多少,单位dB.所以从功能上看,耦合器更像是采集器,将信号通路上的信号耦合到这个辅路端口进行测试。