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射頻功分器/合成器是什么?該怎么區(qū)分?

2022/09/06

首先我們來認(rèn)識下,什么是功分器?

功分器全稱功率分配器,英文名 Power divider,是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件,也可反過來將多路信號能量合成一路輸出,此時(shí)可也稱為合路器。

一個(gè)功分器的輸出端口之間應(yīng)保證一定的隔離度。功分器按輸出通常分為一分二(一個(gè)輸入兩個(gè)輸出)、一分三(一個(gè)輸入三個(gè)輸出)等。

功分器從結(jié)構(gòu)上分為兩大類:

1.無源功分器,它的主要特點(diǎn)是:工作穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,無需供電;而它的主要缺點(diǎn)是接入損耗太大。

2.有源功分器:內(nèi)部帶放大電路,它的主要特點(diǎn)是:有增益,可彌補(bǔ)線路損耗,降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)。而它的主要缺點(diǎn)是需要外部供電才能正常工作;功率容量較小,只能傳遞小信號。

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技術(shù)指標(biāo)包括哪些?

功率分配器的技術(shù)指標(biāo)主要包括以下幾點(diǎn):

1、頻率范圍:這是各種射頻/微波電路的工作前提,頻率范圍越寬,適應(yīng)場景越廣,同樣功分器設(shè)計(jì)難度越大,寬帶功分器頻率范圍可覆蓋十個(gè)甚至數(shù)十個(gè)倍頻程。

2、承受功率:大功率分配器可以傳遞的功率限值。對于微帶功分器來說,用作分配器的功率容量比用作合路器的功率容量大。

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3、插入損耗(Insert Loss)(不包含理論分配損耗):由功分器內(nèi)部傳輸線的導(dǎo)體、介質(zhì)以及反射帶來的損耗。

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4、分配損耗:功率被分成多路之后,每一路相對輸入功率有所減少,這就導(dǎo)致分配損耗。主路到支路的分配損耗實(shí)質(zhì)上與功率分配器的功率分配器比有關(guān)。。如兩路功率分配器的分配損耗是 3dB,那四路功率分配器的分配損耗是 6dB。

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5、隔離度(Isolation):支路端口間的隔離度是功率分配器的另一個(gè)重要指標(biāo)。如果從每個(gè)支路端口功率只能從主路端口輸出,而不應(yīng)該從其他支路輸出,這就要求只路之間有足夠的隔離度。

6、駐波比:每個(gè)端口的電壓駐波比越小越好,駐波越小,能量反射越小。

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那功分器的工作原理是什么樣的呢?

1、功分器是將輸入的信號能量進(jìn)行分路,并實(shí)現(xiàn)多路信號的隔離。

2、功分器的頻率范圍可以很大,比如:1-12GHz(100-12000MHz),2-18GHz(2000-18000MHz)等;

3、分路時(shí)可以是等分或不等分的;一般功分器都是等相位(0°)輸出,也就是說功分器的輸出相位關(guān)系基本是相等的,要求不等輸出相位的功分器的一般均只能實(shí)現(xiàn) 10%左右的頻率。

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理論上,功分器的分路路數(shù)可以是無窮多路,很多多路的功分器均以 2 路為基礎(chǔ),所以一般分為 2/4/8/16 等 2^N 分路技術(shù)上實(shí)現(xiàn)較為容易,而 3/6/7/9/10/11 等技術(shù)上實(shí)現(xiàn)較難。

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(1 端口輸入端(公共端),2 和 3 端口分配端)

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(一分 8 功分器設(shè)計(jì)上是由 7 個(gè) 1 分 2 功分器組成,這 7 個(gè)功分器分為 3 個(gè)層次)


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