微測(cè)--濾波器、雙工器合路器

1、 微波測(cè)量技術(shù)及儀器微波測(cè)量技術(shù)及儀器濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器1、記憶、記憶GPRS General Packet Radio Service 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) GSM Global System for Mobile communication 全球移動(dòng)通信系統(tǒng) CDMA Code Division Multiple Access 碼分多址接入 WCDMA Wideband Code Division Multiple Access 寬帶碼分多址接入 TD-SCDMA Time Division Synchronous Code Div

2、ision Multiple Access 時(shí)分同步碼分多址接入PSTN Public Switched Telephone Network 公共交換電話網(wǎng) 2、完成下列相關(guān)測(cè)試參數(shù)的填寫(xiě)；、完成下列相關(guān)測(cè)試參數(shù)的填寫(xiě)；3、利用頻譜儀、信號(hào)源、耦合器以及相關(guān)測(cè)試電纜，如何測(cè)試負(fù)載的阻、利用頻譜儀、信號(hào)源、耦合器以及相關(guān)測(cè)試電纜，如何測(cè)試負(fù)載的阻抗特性？抗特性？4、在下例圖示括號(hào)中填入相應(yīng)的數(shù)字；、在下例圖示括號(hào)中填入相應(yīng)的數(shù)字；5、駐波比、回波損耗、反射系數(shù)之間的關(guān)系是什么？回波損耗越大越好、駐波比、回波損耗、反射系數(shù)之間的關(guān)系是什么？回波損耗越大越好這句話對(duì)嗎？這句話對(duì)嗎？濾波器濾波器 雙工

3、器雙工器 合路器合路器 1#口(輸入口) 2#口(輸出口) 3#口(輸出口)實(shí)際應(yīng)用中，一般的1#口和2#口，1#口和3#口之間用那些技術(shù)參數(shù)表示它們的功率關(guān)系？2#口和3#口之間的功率關(guān)系又用那兩個(gè)技術(shù)參數(shù)表示它們的功率關(guān)系？xdB 1#口 (輸 入 口 ) 2#口 (輸 出 口 ) 3#口 (耦 合 口 )濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器( )( )( )( )1m1m5m10m本 系 統(tǒng) DCS1800的 系 統(tǒng) ， 使 用 1/2饋 線 ， 該 饋 線 100m損 耗 10dB.輸 入 15dBm7dB15m10dB10m 實(shí)際應(yīng)用中，一般的1#口和2#口，1#口和3#口之間用

4、那些技術(shù)參數(shù)表示它們的功率關(guān)系？2#口和3#口之間的功率關(guān)系又用什么技術(shù)參數(shù)表示它們的功率關(guān)系？定向耦合器定向耦合器定向耦合器的應(yīng)用實(shí)例定向耦合器的應(yīng)用實(shí)例作為輔助器件測(cè)量駐波比作為輔助器件測(cè)量駐波比定向耦合器定向耦合器回波損耗（駐波比）回波損耗（駐波比） 回波損耗是負(fù)載的匹配特性，回波損耗定義為當(dāng)信號(hào)通過(guò)端口時(shí)，入射信號(hào)與反射信號(hào)之比，一般用dB表示。 回波損耗（dB）= 10Log（Pin/Pr）= Pin(dBm) - Pr(dBm)定向耦合器定向耦合器 回波損耗（Lr）、反射系數(shù)（）、駐波比（VSWR）之間的數(shù)學(xué)關(guān)系如下： Lr = 20 Log（1/） 或 = 1 / 10 Lr/2

5、0 VSWR =（1+）/（1-） 或 = （VSWR-1）/（VSWR+1） 回波損耗（Lr）、反射系數(shù)（）、駐波比（VSWR）之間關(guān)系表如下表，一般當(dāng)回波損耗大于20dB（駐波比小于1.2）為良好匹配，回波損耗大于14dB（駐波比小于1.5）時(shí)為工程可以接受的匹配。定向耦合器定向耦合器回波損耗回波損耗（Lr）電壓反射系數(shù)電壓反射系數(shù)（）駐波比駐波比（VSWR）100.321.92110.281.78120.251.67130.221.58140.201.50150.181.43160.161.38170.141.33180.131.29190.111.25200.101.22回波損耗、反射

6、系數(shù)、駐波比三者的關(guān)系回波損耗、反射系數(shù)、駐波比三者的關(guān)系濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器概述概述 濾波器具有選頻功能，可以分隔頻率，使需要的頻率通過(guò)，而抑制濾波器具有選頻功能，可以分隔頻率，使需要的頻率通過(guò)，而抑制不需要或有害的頻率信號(hào)。不需要或有害的頻率信號(hào)。 常用的微波濾波器有：常用的微波濾波器有： 集中參數(shù)濾波器集中參數(shù)濾波器 微帶線濾波器微帶線濾波器 機(jī)械結(jié)構(gòu)的濾波器（腔體濾波器）機(jī)械結(jié)構(gòu)的濾波器（腔體濾波器）濾波器的技術(shù)指標(biāo)濾波器的技術(shù)指標(biāo) 1. 頻率范圍頻率范圍 濾波器的通帶頻率范圍，也稱為工作頻率范圍，通常用濾波器的通帶頻率范圍，

7、也稱為工作頻率范圍，通常用3dB帶寬表示，帶寬表示，其有兩種定義方式：其有兩種定義方式：l 3dB帶寬：由通帶最小插入損耗點(diǎn)（通帶傳輸特性的最高點(diǎn)）向下帶寬：由通帶最小插入損耗點(diǎn)（通帶傳輸特性的最高點(diǎn)）向下移移3dB時(shí)測(cè)得通帶寬度。時(shí)測(cè)得通帶寬度。l 插損帶寬：滿足插入損耗時(shí)所測(cè)得的帶寬。插損帶寬：滿足插入損耗時(shí)所測(cè)得的帶寬。2. 插入損耗插入損耗3. 帶內(nèi)波動(dòng)帶內(nèi)波動(dòng)4. 帶外抑制帶外抑制5. 矩形系數(shù)矩形系數(shù)6. 輸入、輸出端駐波比輸入、輸出端駐波比濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器帶通濾波器的幅頻特性曲線濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器低于諧振頻諧振腔率呈感性高于諧振頻諧振

8、腔率呈容性 當(dāng)諧振腔率呈感性時(shí)，高頻信號(hào)會(huì)被抑制，低頻信號(hào)可以通過(guò)； 當(dāng)諧振腔率呈容性時(shí)，低頻信號(hào)會(huì)被抑制，高頻信號(hào)可以通過(guò)；濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器 插入損耗插入損耗 濾波器通帶內(nèi)最大損耗處的功率損耗。濾波器的插入損耗包括構(gòu)成濾波器的所濾波器通帶內(nèi)最大損耗處的功率損耗。濾波器的插入損耗包括構(gòu)成濾波器的所有元件的電阻性損耗（如電感、電容、導(dǎo)體、介質(zhì)的不理想）和濾波器的回波損有元件的電阻性損耗（如電感、電容、導(dǎo)體、介質(zhì)的不理想）和濾波器的回波損耗（輸入、輸出端存在反射）。通常，濾波器的插入損耗是濾波器的所有元件的耗（輸入、輸出端存在反射）。通常，濾波器的插入損耗是濾波器的所有元件

9、的電阻性損耗；而將回波損耗作為輸入、輸出駐波比指標(biāo)給出。電阻性損耗；而將回波損耗作為輸入、輸出駐波比指標(biāo)給出。 幅頻特性幅頻特性 又稱帶內(nèi)波動(dòng)，是指在濾波器的通帶內(nèi)，插入損耗隨頻率的波動(dòng)范圍。又稱帶內(nèi)波動(dòng)，是指在濾波器的通帶內(nèi)，插入損耗隨頻率的波動(dòng)范圍。 帶外抑制帶外抑制 定義：在規(guī)定的阻帶頻率范圍內(nèi)最小的相對(duì)衰減值，帶外抑制又可稱為阻帶抑定義：在規(guī)定的阻帶頻率范圍內(nèi)最小的相對(duì)衰減值，帶外抑制又可稱為阻帶抑制。制。 說(shuō)明：在實(shí)際應(yīng)用中，為了使阻帶抑制與矩形系數(shù)建立關(guān)系，通常以說(shuō)明：在實(shí)際應(yīng)用中，為了使阻帶抑制與矩形系數(shù)建立關(guān)系，通常以60dB作為作為阻帶抑制的設(shè)計(jì)值。對(duì)于帶通濾波器，帶外抑制指

10、的是通帶以外的相對(duì)衰減值。阻帶抑制的設(shè)計(jì)值。對(duì)于帶通濾波器，帶外抑制指的是通帶以外的相對(duì)衰減值。濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器 矩形系數(shù)（矩形系數(shù)（K） 定義：矩形系數(shù)是用于描述濾波器衰減特性陡度的物理量，其定義為在規(guī)定義：矩形系數(shù)是用于描述濾波器衰減特性陡度的物理量，其定義為在規(guī)定的兩個(gè)衰減值上的相對(duì)帶寬之比，其值大于定的兩個(gè)衰減值上的相對(duì)帶寬之比，其值大于1。 說(shuō)明：從矩形系數(shù)的定義表明，矩形系數(shù)越接近說(shuō)明：從矩形系數(shù)的定義表明，矩形系數(shù)越接近1越好，越接近越好，越接近1就說(shuō)明濾就說(shuō)明濾波器的過(guò)度帶越窄，濾波器的頻率選擇性好。矩形系數(shù)，通常是波器的過(guò)度帶越窄，濾波器的頻率選擇性好

11、。矩形系數(shù)，通常是60dB帶寬帶寬與與3dB帶寬的比值，即：帶寬的比值，即： K BW60dB / BW3dB 式中：式中：BW60dB為為60dB帶寬；帶寬；BW3dB為為3dB帶寬。帶寬。 輸入輸出駐波比（輸入輸出駐波比（VSWR）濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器移動(dòng)通信系統(tǒng)中的濾波器實(shí)例移動(dòng)通信系統(tǒng)中的濾波器實(shí)例1.CDMA-IS95 接收濾波器的技術(shù)指標(biāo)1通帶頻率（MHz）825 835MHz2插入損耗（dB）1.8dB3帶內(nèi)波動(dòng)（dB）0.8dB4帶外抑制（dB）80dB870 880MHz；16dBF07.5MHz；30dB F010MHz5回波損耗（dB）20dB6功率容

12、量（W）60W7輸入阻抗508端口形式SMA-F9工作溫度-20 +6010結(jié)構(gòu)尺寸LWH1206236（mm）濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器2.CDMA-IS95 CDMA發(fā)射濾波器的技術(shù)指標(biāo)1通帶頻率（MHz）870 880MHz2插入損耗（dB）1.5dB3帶內(nèi)波動(dòng)（dB）0.6dB4帶外抑制（dB）90dB825 835MHz；22dBF07.5MHz；50dB F015MHz5回波損耗（dB）20dB6功率容量（W）100W7輸入阻抗508端口形式SMA-F9工作溫度-20 +6010結(jié)構(gòu)尺寸LWH1206236（mm）濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器3. TD-S

13、CDMA濾波器濾波器1頻率范圍（MHz）2010 2025MHz2帶寬（MHz）15MHz3帶內(nèi)插損（dB）1.2dB4通帶波動(dòng)（dB）0.3dB5回波損耗（dB）17.5dB6帶外抑制（dB）71.2dB1MHz 1785MHz；61.2dB1785MHz 1920MHz；43dB1920MHz 1980MHz；19dB1980MHz 1990MHz；19dB2045MHz 2058MHz；43dB2058MHz 2110MHz；60dB2110MHz 2170MHz；41.2dB2170MHz 6000MHz。7群時(shí)延波動(dòng)50nS8輸入功率10W9端口類型IN：N（F）； OUT：SMA（

14、F）10工作溫度-40 +8011工作濕度8 9512濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器雙工器概述雙工器概述 在移動(dòng)通信系統(tǒng)里，移動(dòng)臺(tái)（手機(jī)）、基站、直放站、增強(qiáng)器等雙工工作時(shí)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)里，移動(dòng)臺(tái)（手機(jī)）、基站、直放站、增強(qiáng)器等雙工工作時(shí)，通過(guò)天線共用器，使同一副天線得以同時(shí)提供給收、發(fā)信機(jī)使用，并且要求不互相通過(guò)天線共用器，使同一副天線得以同時(shí)提供給收、發(fā)信機(jī)使用，并且要求不互相影響，這種收、發(fā)天線共用器，又稱為雙工器。影響，這種收、發(fā)天線共用器，又稱為雙工器。 這里所說(shuō)的收、發(fā)信號(hào)之間不互相影響，主要是指發(fā)射信號(hào)對(duì)接收信號(hào)的影響，這里所說(shuō)的收、發(fā)信號(hào)之間不互相影響，主要是指發(fā)射

15、信號(hào)對(duì)接收信號(hào)的影響，因?yàn)?，發(fā)射信號(hào)電平比接收信號(hào)電平高得多。發(fā)射信號(hào)對(duì)接收信號(hào)的主要影響有兩因?yàn)?，發(fā)射信號(hào)電平比接收信號(hào)電平高得多。發(fā)射信號(hào)對(duì)接收信號(hào)的主要影響有兩方面：方面：l 一方面是發(fā)射信號(hào)電平不能通過(guò)雙工器泄入收信機(jī)。因?yàn)椋叩陌l(fā)射功率可能使收一方面是發(fā)射信號(hào)電平不能通過(guò)雙工器泄入收信機(jī)。因?yàn)椋叩陌l(fā)射功率可能使收信機(jī)前端電路輕者阻塞、重者燒毀。因此，必須通過(guò)一系列抑制電路，將進(jìn)入收信信機(jī)前端電路輕者阻塞、重者燒毀。因此，必須通過(guò)一系列抑制電路，將進(jìn)入收信機(jī)前端電路的電平抑制到阻塞電平以下，實(shí)現(xiàn)的措施，可以通過(guò)設(shè)置高性能收信帶機(jī)前端電路的電平抑制到阻塞電平以下，實(shí)現(xiàn)的措施，可以通過(guò)設(shè)

16、置高性能收信帶通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。l 另一方面是防止發(fā)信機(jī)輸出的邊帶外噪聲進(jìn)入收信機(jī)，形成對(duì)收信機(jī)的干擾，實(shí)現(xiàn)另一方面是防止發(fā)信機(jī)輸出的邊帶外噪聲進(jìn)入收信機(jī)，形成對(duì)收信機(jī)的干擾，實(shí)現(xiàn)的措施，可通過(guò)設(shè)置發(fā)信機(jī)的帶通濾波器加以解決。的措施，可通過(guò)設(shè)置發(fā)信機(jī)的帶通濾波器加以解決。濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器雙工器工作原理雙工器工作原理帶通型雙工器組成框圖濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器帶阻型雙工器組成框圖諧振fT對(duì)fR呈感性諧振fR 對(duì)fT呈容性濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器 雙工器的隔離度雙工器的隔離度 若發(fā)射機(jī)發(fā)射功率輸出經(jīng)若發(fā)射機(jī)發(fā)射功率輸出經(jīng)R/4傳

17、輸線時(shí)為傳輸線時(shí)為P0，分為兩路輸出，一，分為兩路輸出，一路至天線，其功率用路至天線，其功率用PT表示；另一路進(jìn)入表示；另一路進(jìn)入T/4傳輸線后到組合電路和傳輸線后到組合電路和收信機(jī)，此時(shí)，進(jìn)入收信機(jī)，此時(shí)，進(jìn)入T/4傳輸線的功率為傳輸線的功率為Pi，則：，則：0TiPPP10lg()TTRiPIdBP假設(shè)，向收信機(jī)方向看入的阻抗為輸入阻抗假設(shè)，向收信機(jī)方向看入的阻抗為輸入阻抗Zin 2. 雙工器的駐波比雙工器的駐波比3.雙工器的插入損耗雙工器的插入損耗4.雙工器的頻帶寬度雙工器的頻帶寬度濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器1通道Rx（上行）Tx（下行）2通帶頻率825 835MHz870

18、 880MHz3插入損耗1.8dB1.8dB4帶內(nèi)波動(dòng)0.6dB0.6dB5帶外抑制80dB870 880MHz16dBF07.5MHz35dB F015MHz80dB825 835MHz16dBF07.5MHz35dB F015MHz6回波損耗20dB20dB7功率容量60W60W8阻抗50509端口形式SMA-F10工作溫度-20 +6011結(jié)構(gòu)尺寸120mm120mm36mmCDMA雙工器技術(shù)指標(biāo)濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器GSM雙工器1通道Rx（上行）Tx（下行）2通帶頻率909 915MHz954 960MHz3插入損耗1.6dB1.6dB4帶內(nèi)波動(dòng)0.5dB0.5dB5

19、通道隔離85dB85dB6帶外抑制85dB954 960MHz85dB909 915MHz7回波損耗20dB20dB8功率容量60W60W9阻抗505010端口形式SMA-F11工作溫度-20 6012結(jié)構(gòu)尺寸198mm70mm41mmGSM雙工器（用于中國(guó)聯(lián)通直放站）的技術(shù)指標(biāo)濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器 多頻合路器的應(yīng)用多頻合路器的應(yīng)用 多頻合路器是把多個(gè)系統(tǒng)（如多頻合路器是把多個(gè)系統(tǒng)（如GSM、CDMA、DCS、WCDMA、TD-SCDMA等）不同的信號(hào)合并在一條傳輸線上傳播的器件，分路器的功能與等）不同的信號(hào)合并在一條傳輸線上傳播的器件，分路器的功能與之相反。之相反。 合路器的原理示意圖濾波器濾波器 雙工器雙工器 合路器合路器1. 多頻合路器的種類多頻合路器的種類 多頻合路器有雙頻合路器、三頻合路器和多頻合路器。多頻合路器有雙頻合路器、三頻合路器和多頻合路器。 一般常見(jiàn)的雙頻合路器有：一般常見(jiàn)的雙頻合路器有： GSM&a