室内分布系统中常用的器件分为有源器件和无源器件,它们都属于线性互易元件。线性互易元件只对微波信号进行.pdfVIP

室内分布系统无源器件介绍 室内分布系统中常用的器件分为有源器件和无源器件，它们都属于线性互易 元件。线性互易元件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性，并满足互易 原理。 无源器件指像滤波器、分配器、谐振回路等以实现信号匹配、分配、滤波等； 有源器件指像微波晶体管、微波固态谐振器等以实现信号产生、放大、调制、变 频等。 室内分布系统中经常用到的无源器件有功分器、耦合器、基站耦合器、合路 器、电桥、干线放大器、负载、射频电缆等。 一、功分器 1. 概念 功分器（全称功率分配器）一种 一路输入信号能量分成两路或多路输出相 等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。 一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。基本分配路数为2 路、3 路和 4 路，通过它们的级联可以形成多路功率分配。使用功分器时，若某一输出口不 接输出信号，必须接匹配负载，不应空载。 2. 主要指标 功分器的主要技术参数有插入损耗、分配损耗、驻波比，功率分配端口间的 隔离度、功率容量和频带宽度等。下表是宽频腔体功分器一些典型指标 （参考）： 带宽度：这是各种射频/微波电路的工作前提，功分器的设计结构与工作 频率密切相关。必须首先明确功分器的工作频率，才能进行下面的设计 功率损耗：分为分配损耗和插入损耗。 分配损耗：主路到支路的分配损耗实质上与功分器的功率分配比有关，其计 算公式为所有路数的输出功率之和与输入功率的比值，一般理 分配损耗由下式 获得： 理 分配损耗 （dB)=10log(1/N) N 为功分器路数 插入损耗：输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体 不理 等因素，考虑输入端的驻波比所带来的损耗。 驻波比：指沿着信号传输方向的电压最大值和相邻电压最小值之间的比率。 每个端口的电压驻波比越小越好。 功率容量：电路元件所能承受的最大功率。 在分布系统中，功分器作为下行信号来说是个功率分配器，对上行信号来讲 又是个(小信号)合路器。功分器上标注的功率是指输入端口的最大输入功率，而 作为(小信号)合路器来讲，不能在输出端口按标注的功率输入信号。功分器不宜 作大功率合成使用，两个大功率的载波信号合成建议采用3dB 电桥。 隔离度：本振或信号泄漏到其他端口的功率和原功率之比。如果从每个支路 端口输入功率只能从主路端口输出，而不应该从其他支路输出，这就要求支路之 间有足够的隔离度。一般大于20dB 。 二、 耦合器 1. 概念 耦合器常用于对规定流向微波信号进行取样。在无内负载时，定向耦合器往 往是一四端口网络。 定向耦合器是一种低损耗的器件，它接受一路输入信号而输出两路在在理论 上有下列特性的信号 a) 输出的幅度不相等。 主线输出端为较大的信号，基本上可以看作直通，耦合线输出端为较小 信号。 b) 主线上的理论损耗决定与耦合线的信号电平，即决定于耦合度。 c) 主线和耦合线高隔离度。 直接点说耦合器的作用是 信号不均匀地分成2 分(称为主干端和耦合端，也 有的称为直通端和耦合端)。 2. 主要指标 主要指标：耦合度、功率损耗、隔离度、方向性、输入输出驻波比、功率容 限、频段范围、带内平坦度等。下表是宽频腔体耦合器一些典型指标 （参考）： 耦合度：信号功率经过耦合器，从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接 的差值。（一般都是理论值如：6dB、10dB、30dB 等） 耦合度的计算方法：若输入信号A 为30dBm 而耦合端输出信号C 为24dBm 则耦合度＝C-A ＝30-24 ＝6dB，所以此耦合器为6dB 耦合器。实际耦合度可能在 5.5~6.5 之间波动。 功率损耗：分为耦合损耗和插入损耗。 耦合损耗：理 的耦合器输入信号为A ，耦合一部分到B，则输出端口C 必 定就要有所减少。 计算方法：将所有端口的“dBm ”功率转换成 “毫瓦”为单位表示，比如A 输入端的功率原来是30dBm，转换成 “毫瓦”是1000 毫瓦，而耦合端的输出是 25.5dBm （先假设用的是6dB 耦合器，并且6dB 耦合器实际耦合度是6.5dB ）, 25.5dBm 转换成毫瓦是：316.23 毫瓦。再假设此耦合器没有其它损耗，那么剩下 的功率