功分器和耦合器與電橋的原理分析詳細(xì)說明

　　本文主要介紹通信鏈路上的部分無源器件，介紹器件的外觀、作用、種類、主要技術(shù)指標(biāo)定義和范圍等。

　　1功分器

　　1）功分器的作用：是將功率信號(hào)平均地分成幾份，給不同的覆蓋區(qū)使用。 2）種類：功分器一般有二功分、三功分和四功分3種。功分器從結(jié)構(gòu)上分一般分為：微帶和腔體2種。腔體功分器內(nèi)部是一條直徑由粗到細(xì)程多個(gè)階梯遞減的銅桿構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)阻抗的變換，二微帶的則是幾條微帶線和幾個(gè)電阻組成，從而實(shí)現(xiàn)阻抗變換。 3）主要指標(biāo)：包括分配損耗、插入損耗、隔離度、輸入輸出駐波比、功率容限、頻率范圍和帶內(nèi)平坦度。以下對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行說明： l 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)分析儀能夠測得與理論值接近的分配損耗）分配損耗的理論計(jì)算方法：比如有一個(gè)30dBm的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成毫瓦是1000毫瓦，將此信號(hào)通過理想3功分器分成3份的話，每份功率＝1000÷3＝333.33毫瓦，將333.33毫瓦轉(zhuǎn)換成dBm＝10lg333.33=25.2dBm， 那么理想分配損耗＝輸入信號(hào)－輸出功率＝ 30－25.2=4.8dB，同樣可以算出2功分是3dB，4功分是6dBl 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。 l 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，直接測出各個(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。 l 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。 l 功率容限：指的是可以在此功分器上長期（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。 l 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 l 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。

　　2耦合器 1） 耦合器的作用是將信號(hào)不均勻地分成2分（稱為主干端和耦合端，也有的稱為直通端和耦合端） 2）種類：耦合器型號(hào)較多如5 dB、10 dB、15 dB、20 dB、25 dB、30 dB等。從結(jié)構(gòu)上分一般分為：微帶和腔體2種。腔體耦合器內(nèi)部是2條金屬桿，組成的一級(jí)耦合。 微帶耦合器內(nèi)部是2條微帶線，組成的一個(gè)類似于多級(jí)耦合的網(wǎng)絡(luò)。

　　3主要指標(biāo)：耦合度、隔離度、方向性、插入損耗、輸入輸出駐波比、功率容限、頻段范圍、帶內(nèi)平坦度。