室內(nèi)分布器件講義

1、無源器件原理及介紹無源器件原理及介紹 w 無源器件 像濾波器、分配器、諧振回路等以實現(xiàn)信號匹配、分配、濾波等 w 有源器件 像微波晶體管、微波固態(tài)諧振器等以實現(xiàn)信號產(chǎn)生、放大、調(diào)制、 變頻等 各種無源、有源元器件是微波系統(tǒng)的重要組成 部分，它們的功能是對微波信號進行必要的處 理和變換 簡介簡介 微波器件微波器件 u器件工作原理 u關鍵技術參數(shù) u器件選型 無源器件器件無源器件器件 器件工作原理 無源器件器件無源器件器件 傳輸線分類 ： w 1、微帶線 無源器件器件無源器件器件 器件工作原理 w 2帶狀線 無源器件器件無源器件器件 器件工作原理 w 3、同軸線 無源器件器件無源器件器件 器件工作

2、原理 關鍵技術參數(shù) u工作帶寬 u插入損耗 u回波損耗 u帶外抑制 u無源交調(diào) u功率容限 無源器件無源器件 微波元器件按性質(zhì)分為三類： u 線性互易元器件 u 線性非互易元器件 u 非線性元器件 分類分類 微波器件微波器件 w 線性互易元器件只對微波信號進行線性變 換而不改變頻率特性，并滿足互易定理 主要包括：連接匹配元件、功率分配元器 件、微波濾波器件及微波諧振器件等 w 線性非互易元器件包括：鐵氧體器件（隔 離器、環(huán)行器等） w 非線性元器件能引起頻率的改變從而實現(xiàn) 放大、調(diào)制、變頻等 分類分類 微波器件微波器件 從工程應用的角度重點介紹 w 連接匹配元件 w 功率分配元器件 w 微波諧

3、振元件 w 微波鐵氧體器件 無源器件無源器件 連接匹配元件： w 終端負載 w 微波連接元件 w 阻抗匹配元件 無源器件無源器件連接匹配元件 簡介 終端負載： 連接在傳輸系統(tǒng)終端實現(xiàn)終端短路、 匹配、標準失配等功能的元件 終端負載 無源器件無源器件連接匹配元件 u匹配負載：是一種幾乎能全部吸收輸入功率的單端口元件。 同軸線匹配負載是由在同軸線內(nèi)外導體間放置圓錐或階梯 形吸收體構成 微帶匹配負載一般用半圓形的電阻作為吸收體，具有頻帶 寬，功率容量大的特點。 u失配負載：既能吸收一部分微波功率又反射一部分微波功 率，一般制成一定駐波的標準失配負載，主要用于測量。 u短路負載：實現(xiàn)微波系統(tǒng)短路的器件

4、。 終端負載 無源器件無源器件連接匹配元件 性能指標： u工作帶寬 u回波損耗 u無源交調(diào) u功率容限 u接頭類型 終端負載 無源器件無源器件連接匹配元件 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“”型或“T”衰減網(wǎng)絡組成。 同軸衰減器通常有固定及可變衰減兩種。 衰減器 無源器件無源器件連接元件 w 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。 衰減器 無源器件無源器件連接元件 u衰 減 值： 標準衰減值從0分貝至 60分貝，在0至20分貝的范圍內(nèi)可以0.

5、5分貝遞 增，20至30分貝范圍通常以1分貝遞增，更大的衰減值由用戶指定 u頻響與帶寬 ： 同軸衰減器通常工作于標稱的寬頻帶內(nèi)。 u平均功率 ： 為使器件特性不發(fā)生改變或免受永久性損壞所允許的最大連續(xù)功 率 值，衰減器的能量耗散單元具有熱轉(zhuǎn)換功能，高功率衰減器需要散 熱片、散熱 器或二者的結合使用。 u峰值功率 ： 為器件特性不發(fā)生改變或免受永久性損壞所允許的最大脈沖功率 系 值，對應于一定脈寬和循環(huán)周期脈沖的傳輸，傳輸功率與連續(xù)功率 的百分比為 負載數(shù)（負荷因數(shù)）。 衰減器性能指標 無源器件無源器件連接元件 在微波系統(tǒng)中，需將微波功率按一定比 例分成兩路或多路，必須使用功率分配器 件。 功率

6、分配器包括：定向耦合器、功分器、 微波分支器。 簡介 無源器件無源器件功率分配元器件 w 定向耦合器是一種具有定向傳輸特性的四端口元件，是由 耦合裝置聯(lián)系在一起的兩對傳輸系統(tǒng)構成的。如圖示： w 耦合裝置的耦合方式有孔、分支線、耦合線等形成不同的 定向耦合器。 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 耦合 裝置 P4P3 P2P1 w (1) 耦合度 w 輸入端“”的輸入功率P1與耦合端“” 的輸出功率P3之比定義為耦合度，記作C。 w C=10 lg （dB） 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 3 1 P P w (2) 隔離度 w 輸入端“”的輸入功率P1與隔離端“” 的輸出

7、功率P4之比定義為隔離度，記作I。 w I=10 lg （dB） 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 4 1 P P w (3) 定向度 w 耦合端“”的輸入功率P3與隔離端“” 的輸出功率P4之比定義為定向度，記作D。 w D=10 lg =20 lg =I-C （dB） 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 4 3 P P 14 13 S S w (4) 輸入駐波比 w 端口“、”都接匹配負載時的輸入 端口“”的駐波比定義為輸入駐波比。 w = 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 11 11 1 1 S S w 工作帶寬 工作帶寬是指定向耦合器的上述C、I、D、 等參

8、數(shù)均滿足要求時的工作頻率范圍。 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 w 雙分支定向耦合器原理 Z0P Z0P Zt2Zt1 Z1 Z2 Z4 Z3 A D B C g/4 g/4 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器舉例 w 平行耦合微帶定向耦合器（反向） U0 Z0 Z0oZ0e Z0 Z0 Z0 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器舉例 用途： w 信號注入 w 功率流監(jiān)測 w 測定駐波比 w 信號采樣 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器應用 主要技術參數(shù) w 工作頻帶 w 插入損耗 w 回波損耗 w 耦合度 w 方向性 w 功率容量 w 接頭類型 w 無源交調(diào)

9、 無源器件無源器件功率分配元器件 定向耦合器 w 在微波電路中，為了將微波功率按一定比 例分成兩路或多路，必須使用功率分配器。 w 功率分配器類型很多，有同軸線型、帶狀 線型或微帶線型等。 w 功率分配器的主要指標有：功率分配比、 工作頻帶、輸出口隔離、輸入電壓駐波比 等。在大功率系統(tǒng)中還有功率容量的要求 功率分配器功率分配器 無源器件無源器件 主要工作參數(shù)： w 工作頻帶 w 插入損耗 w 分配比 w 隔離度 w 駐波比 w 功率容量 w 無源交調(diào) w 接頭類型 功率分配器功率分配器 無源器件無源器件 w 插入損耗 是分配損耗以外的不可還原的損耗，當分配器用作合成器 時的損耗稱為合成損耗，合

10、成損 耗等于插入損耗+分配損 耗。當合成器輸入信號幅度頻率相位均相同時，合成損耗 中的分配損耗為0。 功率分配器功率分配器 無源器件無源器件 合路器合路器 無源器件無源器件 功率分配與合成，包括電橋和頻段混合器 電橋適用于同頻段信號合路 頻段混合器適用于不同頻段信號的合路 3分貝電橋分貝電橋 無源器件無源器件 微波混合電橋是一四端口網(wǎng)絡，它的特性是其中有兩個端口 相互隔離，另兩個端口等功率輸出，可以用作等功率分配器。 微波混合電橋的主要指標有：功率平衡度、相位平衡度、隔 離度、輸入電壓駐波比、工作帶寬等。 3分貝電橋分貝電橋 無源器件無源器件 RB-NKC1等系列大功率電橋，也叫合路器，是用于

11、把兩個基站 的信號或兩路載波信號合路饋送到天線或電纜中，每一天饋系統(tǒng)都 具有兩個載波的信號，或是把一路載波等分成兩路輸出到天饋系統(tǒng) 中。 大功率電橋有800960MHz、17102200MHz、8002200MHz三 種頻段，每一種頻段的大功率電橋都有N-K和D-K（7/16）型兩種 接頭形式。 大功率電橋具有輸入隔離度高、RF損耗小、功率容量大的特點。 濾波器濾波器 無源器件無源器件 濾波器是一種二端口網(wǎng)絡，有選擇頻率的特性。 分類：低通、高通，帶阻、帶通。 技術：二項式（巴特沃斯），切比雪夫、橢圓函數(shù) RF插入損耗 波紋 帶寬 矩形系數(shù) 阻帶抑制 主要參數(shù)： 雙工器雙工器 無源器件無源器件

12、 雙工器是頻分雙工體制收發(fā)信系統(tǒng)的一種重要部件，起 著對接收機和發(fā)信機在同時工作時收發(fā)頻率隔離作用，一般 由收發(fā)濾波器組成，后接一共有部件至天線。 GSM/CDMA頻段合路器頻段合路器 無源器件無源器件 GSM/CDMA雙頻段合路器是為了滿足移動通信實際工程而設計， 其原理是GSM頻段和CDMA頻段兩種濾波器的有效組合。采用壓 縮、陷波和高Q值等先進的設計方法、數(shù)控加工及鋁鍍銀工藝綜合 而成，使其具有合分路損耗小、雙頻段間抑制度高、功率容量大、 溫度穩(wěn)定性好等特點。 原理 頻段合路器頻段合路器 無源器件無源器件 實現(xiàn)GSM、CDMA頻段合路輸出，亦可實現(xiàn)頻段間信號的分路輸 出，工程中使兩個信號

13、分別從GSM、CDMA端口輸入，ANT端口 輸出，實現(xiàn)合路功能。也可將雙頻信號從ANT端口輸入，分別從 GSM、CDMA端口輸出，實現(xiàn)分路功能。 功能 頻段合路器頻段合路器 無源器件無源器件 被測信號與信號源在規(guī)定溫度下相連接，給施加指定頻率，持 續(xù)4小時時間，指標變化應小于10%。 大功率狀態(tài)下工作要求器件有良好匹配與足夠隔離（良好的匹 配能使信號有效地從發(fā)信機傳輸?shù)教炀€，足夠隔離使發(fā)信機互不影 響，避免互相干擾）。 功率容限 功率分配器功率分配器 RD-5xN/NP-B系列寬頻帶微帶功分器，使用在8002200MHz頻 段，覆蓋了CDMA、GSM、DCS、3G等頻段，適用于室內(nèi)分布系 統(tǒng)蜂

14、窩網(wǎng)的功率均等分配，主要使用在中低功率場合。 RD-5xN/NP-F系列寬頻帶功分器，使用在8002200MHz頻段，覆 蓋了CDMA、GSM、DCS、3G等頻段，適用于室內(nèi)和室外分布系 統(tǒng)蜂窩網(wǎng)的功率均等分配，可使用在大功率場合。 無源器件無源器件 功分器功分器 功分器功分器 名稱雙頻帶功分器 型號RD-52N/NP-C0RD-53N/NP-C0RD-54N/NP-C0 頻率范圍800960MHz 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損0.4 dB0.5 dB0.6 dB 駐波比（所有端口）1.3 :1 功率容量15W 阻抗50 接頭N-K 體積908622mm1349622mm174

15、10122mm 重量0.2 kg0.3 kg0.4 kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度95% RD-52 （ 3/4）N/NP-C0 功分器功分器 名稱雙頻帶功分器 型號RD-52S/SP-C0RD-53S/SP-C0RD-54S/SP-C0 頻率范圍800960MHz 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損0.4 dB0.5 dB0.6 dB 駐波比（所有端口）1.3 :1 功率容量15W 阻抗50 接頭S-K 體積908622mm1349622mm17410122mm 重量0.2 kg0.3 kg0.4 kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度95% RD-52（ 3/4）S/SP

16、-C0 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /NP-F1 名稱寬頻微帶功分器 型號RD-52N/NP-F1RD-53N/NP-F1RD-54N/NP-F1 頻率范圍8002400MHz 駐波比1.2 :11.25 :11.3 :1 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損 0.1dB : 8002200MHz 0.2dB : 22002400MHz 最大輸入功率200W 阻抗50 接頭N-K 體積2024325mm1298923mm2026143mm 重量0.36 kg0.39 kg0.42 kg 環(huán)境溫度-40 +75 相對濕度95% 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /N

17、P-F2 名稱寬頻微帶功分器 型號RD-52N/NP-F1RD-53N/NP-F1RD-54N/NP-F1 頻率范圍8002500MHz 駐波比1.2 :11.25 :11.3 :1 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損 0.1dB : 8002200MHz 0.2dB : 22002500MHz 最大輸入功率200W 阻抗50 接頭N-K 體積2024325mm1298923mm2026143mm 重量0.36 kg0.39 kg0.42 kg 環(huán)境溫度-40 +75 相對濕度95% 名稱微帶功分器 型號RD-52N/NP-B0RD-53N/NP-B0RD-54N/NP-B0 頻率范

18、圍8002200MHz 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損0.3 dB0.5 dB0.4 dB 駐波比(所有端口)1.2 :1 隔離度20dB 功率容量50W 阻抗50 接頭N-K 體積1075723mm1298923mm 12911923mm 重量0.3 kg0.48 kg0.64 kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度95% 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /NP-B0 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /NP-B2 名稱微帶功分器 型號RD-52N/NP-B2RD-53N/NP-B2RD-54N/NP-B2 頻率范圍8002500MHz 耦合損耗3 dB 4.

19、8 dB6 dB 插損0.3 dB0.4 dB0.5 dB 帶內(nèi)平坦度0.3 dB0.3 dB0.3 dB 駐波比1.25 :1 隔離度20dB 功率容量100W 阻抗50 接頭N-K 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度95% 功分器功分器 RD-52（3/4）D/DP-F0 名稱寬頻帶功分器 型號RD-52D/DP-F0RD-53D/DP-F0RD-54D/DP-F0 頻率范圍8002200MHz 駐波比1.2 :1 分配損耗3 dB 4.8 dB6 dB 插損 0.1 dB 功率容量700W 阻抗50 接頭D-K 體積2288238mm2598238mm2598260mm 重量1.0 kg1

20、.1 kg1.2 kg 環(huán)境溫度-55 +125 相對濕度 95% 耦合器耦合器 耦合器耦合器 RC-5PJ/PK/NK-xxC 名稱900MHz大功率耦合器 型號RC-5PJ/PK/NK-xxC 頻率范圍820960MHz 耦合度 15dB：15 1.0dB45dB：45 1.0dB 20dB：20 1.0dB50dB：50 1.0dB 30dB：30 1.0dB55dB：55 1.0dB 40dB：40 1.0dB70dB：70 1.0dB 插損0.1dB 駐波比1.2 1 功率容量200W 阻抗50 接頭7/16-J、7/16-K、N-K 尺寸825636mm 重量0.4kg 環(huán)境溫度-

21、30+65 相對濕度95% 耦合器耦合器 RC-5PJ/PK/NK-xxD 名稱1.8GHz大功率耦合器 型號RC-5PJ/PK/NK-xxD 頻率范圍17001900MHz 耦合度 30dB：301.0dB 40dB：401.0dB 45dB：451.0dB 50dB：501.0dB 55dB：551.0dB 插損0.1dB 駐波比1.2：1 功率容量200W 阻抗50 接頭7/16-J、7/16-K、N-K 尺寸825636mm 重量0.4kg 環(huán)境溫度-30+65 相對濕度95% 耦合器耦合器 RC-5NK/NK/NK-XXF1 名稱A型寬頻帶耦合器 型號 RC-5NK/NK/NK- 0

22、6F1 RC-5NK/NK/NK- 10F1 RC-5NK/NK/NK- 15F1 RC-5NK/NK/NK- 20F1 頻率范圍8002300MHz 耦合度(典型值)6dB10dB15dB20dB 插損(含分配比)1.8dB0. 7dB0.4dB0.3dB 駐波比1.4 :11.3 :1 功率容量100W 阻抗50 接頭N-K 體積2426325mm 2426325mm 2426325mm 1666040mm 重量0.48kg0.48kg0.48kg0.43kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度 95% 耦合器耦合器 RC-5NK-03F 名稱B型寬頻帶3dB耦合器 型號RC-5NK-03F

23、 頻率范圍800960MHz17102200MHz 耦合度3.1 0.2dB3.1 0.3dB 插損 0.3dB 駐波比（所有端口） 1.2 1 隔離度23dB 最大輸入功率150W 阻抗50 接頭N-K 尺寸1275823 mm 重量0.2kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度 95% 名稱900MHz耦合器 型號RC-5NK/NK/NK-xxC 頻率范圍800960MHz 耦合度 5dB：5 0.75dB； 10dB：10 1.0dB 15dB：15 1.0dB； 20dB：20 1.0dB 30dB：30 1.0dB 插損(含分配比) 5dB ： 2.2dB； 10dB ： 0.7dB

24、15dB ： 0.5dB； 20dB ： 0.4dB 30dB ： 0.3dB 駐波比1.4 1 功率容量30W 阻抗50 接頭N-K 尺寸1127022 mm 重量0.2 kg 環(huán)境溫度-35 +75 相對濕度95% 耦合器耦合器 RC-5NK/NK/NK-xxC 合路單元合路單元 合路單元合路單元 RB-NKF0 名稱大功率電橋 型號RB-NKF0 頻率范圍1710-2200 MHz 耦合度3dB（nominal） 頻帶波動0.25dB 插損0.2dB 駐波比1.2 1 輸入隔離度30dB 功率容量200W 峰值功率1.5kW 阻抗50 接頭N-K 體積888720mm 重量0.2kg 環(huán)境溫度-55+125 相對濕度95% 合路單元合路單元 RB-NKC1 名稱大功率電橋 型號RB-NKC1 頻率范圍800960MHz 耦合度3.10.2dB 插損0.15dB 駐波比1.1 1 隔離度35dB 最大輸入功率200W 峰值功率1.5kW 阻抗50 接頭N-K 體積886620mm 重量0.2kg 環(huán)境溫度-55+125 相對濕度95% 合路單元合路單元 FD-U860D934.5B51NN00 名稱CDMA/GSM合路單元 型號FD-U860D934.5B51NN00 頻率范圍825880MHz 909960MHz 插損 0.8