微波無源器件概述

微波無源器件概述

無源器件分為線性器件與非線性器件。

線形無源器件又有互易與非互易之分。

線形互易元件只對微波信號進行線形變換而不改變頻率特性，并滿足互易原理。

通常我們所說的無源器件指的都是線性互易元件。

線性互易元件樹狀圖

功分器

功分器是一種將一路輸出信號能量分成兩路或多路輸出的器件。

本質(zhì)上是一個阻抗變換器。

是否可以將功分器逆用以取代合路器呢？

在做為合成器使用時，不僅需要高隔離，低駐波比，更側(cè)重于要求承受大功率。

考慮到常用的腔體功分器輸出端口不匹配，大駐波;微帶功分器反向承受低功率的特點，我們不建議使用功分器逆用來取代合路器。

功分器的分類

功分器分類比較

腔體功分器特點

腔體功分器，采用優(yōu)質(zhì)合金作為導(dǎo)體，填充介質(zhì)為空氣;

能承受比較大的功率，最大可達200W;而介質(zhì)損耗，導(dǎo)體損耗基本上可忽略不計，插入損耗小，能做到0.1dB以下。

但由于沒有隔離電阻，輸出端口隔離度很小，因此腔體功分器不能作為功率合成器使用。

功分器測試指標示意圖

如圖所示，1口可測得駐波比;2，3口可測得插入損耗，而由于腔體功分器本身的器件特點，輸出口駐波以及輸出口的隔離不作為聲明值提出。

耦合器介紹

耦合器是一種將輸入信號的能量通過電場、磁場耦合分配出來一部分成為耦合端輸出，剩余部分成為輸出端輸出，以完成功率分配的元件。

耦合器的功率分配是不等分的。

又稱功率取樣器。

四口網(wǎng)絡(luò)耦合器原理說明圖

耦合器分類

定向耦合器

定向耦合器常用與對規(guī)定流向微波信號進行取樣，主要目的是分離及隔離信號，或是相反地混合不同的信號，在無內(nèi)負載時，定向耦合器往往是一四端口網(wǎng)絡(luò)。

定向耦合器常有兩種方法實現(xiàn)

腔體耦合器

特點：承載大功率，表現(xiàn)低損耗。

原因：

腔體內(nèi)部填充介質(zhì)為空氣，在傳輸過程中，因空氣介質(zhì)原因引起的介質(zhì)耗散要低得多。

其耦合線帶一般采用導(dǎo)電性良好的導(dǎo)體（如銅表面鍍銀）制成，導(dǎo)體損耗基本上可忽略不計。

腔體體積大，散熱快。承受高功率。

如圖所示，其中，方向性=隔離度-耦合度，無法接讀取數(shù)據(jù)。

3dB電橋介紹

3dB電橋耦合器是定向耦合器的一種。

作為功率合成器使用時，兩路輸入信號接入互為隔離端口，而耦合輸出和直通輸出端口互易。如作為兩路輸出，不考慮損耗，則輸入信號功率之和平分于兩輸出口。

而當作為單端口輸出使用時，另一輸出端必須連接匹配功率負載以吸收該端口的輸出功率，否則將嚴重影響到系統(tǒng)傳輸特性，而這同時，也帶來了附加的3dB損耗，這對于系統(tǒng)應(yīng)用來說，對其有源部分的成本和可靠性都會有影響。

主要工程應(yīng)用

主要應(yīng)用于同頻段內(nèi)不同載波間的合路應(yīng)用。

由于電路和加工裝配上的離散性，電橋耦合器輸入端口的隔離度比較低，不建議應(yīng)用在不同頻段間的合路應(yīng)用。

綜上，在異頻合路應(yīng)用時，除了同頻段內(nèi)相臨載頻（如GSM下行頻段內(nèi)的相臨載頻）等只能采用3dB電橋而不適用雙工/多工合路器情況外，建議在使用中優(yōu)先選用雙工/多工合路器，以改善系統(tǒng)的性能指標，增加可靠性。

功分器VS耦合器

合路器介紹

作用：將多路信號合成一路信號輸出

分類：按實際合路頻段進行分類

合路器VS電橋VS功分器

衰減器介紹

衰減器是二端口互易元件

衰減器最常用的是吸收式衰減器。

工程中通常使用的是同軸型衰減器，由“π”型或“T”型衰減網(wǎng)絡(luò)組成。

同軸衰減器通常有固定及可變衰減兩種。

衰減器主要用于檢測系統(tǒng)中控制微波信號傳輸能量、消耗超額能量，因而擴展信號測量的動態(tài)范圍，諸如功率計，頻譜分析儀，放大器，接收器等。

審核編輯 ：李倩