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品牌:Comba
型号:功分器
带宽:800-2500

 

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功分器在无线分布系统中有广泛应用,它可以将基站的发射信号(Tx)分配成多路送到多个天线,同时可以将天线接收到的信号(Rx)返回基站接收机。

典型的二路功分器有微带(Wilkinson)和腔体(电抗)两种,二者各有优点,本说明阐述二者的区别

电抗功分器和Wilkinson功分器的特点:

电抗功分器一般为同轴结构,它将输入的50Ω阻抗变换为25Ω(使用内外导体的不同比率),25Ω阻抗可以与两个输出50Ω的并联阻抗良好匹配。

Wilkinson功分器通常用微带结构设计,由一对1/4波长阻抗为70.7Ω的带状线组成,输出端口之间串联一个100Ω的电阻。

2. 端口1(Port 1)输入的Tx信号:

在腔体功分器中, Port 1 的输入信号变换为25Ω,可以与输出口Port 2(50Ω)和Port 3(50Ω)的并联阻抗良好地匹配,使输入端口具有良好的驻波VSWR。

在微带功分器中,信号平均分成等幅同相的两路 Port 2 和 3。因为在电阻的两端电压相同,没有电流通过电阻。1/4波长线的特性阻抗是70.7Ω(√2*50),当Port 2 和 3接50Ω负载时,输入端具有良好的驻波VSWR。

3. 端口2( Port 2)输入的Rx信号:

在腔体功分器中,Port 2 的输入信号是失配的,25%的信号会被反射掉, 25%的信号将传到输出口Port 3,50%将直接送到Port 1,等效为Rx信号损耗3 dB。

在微带功分器中,Port 2的信号是50Ω匹配的,但功率被负载电阻和Port 1平均分配。电阻的作用是Ports 2 和 3的退耦,但同时对Rx信号有50%(3 dB)损耗。

4. 插损是无线分布系统设计的天敌

腔体功分器内导体的材料用黄铜,表面镀银,外壳用铜或铝,用空气介质, 可以认为是损耗最小的传输线(除超导),损耗通常为0.05 dB或更小,但通常标为0.1 dB,因为要测试这么小的插损非常困难。

微带功分器采用微带设计,具有固有的0.3 到0.5 dB的损耗。听起来并不大,但经过多个功分器的累积,结果是很大的。

5. 系统的可靠性和安全性

对微带功分器来说,如果电缆或天线损坏,可能造成功分器的开路或短路。但因为输出间有隔离,一个臂的问题不会影响到另一臂。但是,还有一种情况是Tx 信号被反射,而Tx信号比Rx信号大许多倍。因为微带要求体积小,其电阻额定功率也小,一般为100mw,所以,对于消耗Rx信号是没有问题的,但当电路(天线、电缆)开路或短路时产生的反射Tx信号,足够烧坏这个脆弱的电阻。一旦电阻烧坏,功分器将不会正常工作,使网络的恢复更加困难。

而腔体功分器没有电阻可烧,所以一旦解决了开路或短路问题,即可马上恢复正常工作。

综上所述,腔体功分器和微带功分器工作方式非常相似,但腔体功分器插入损耗更小。虽然输出端口间隔离有好处,但隔离电阻可靠性问题与之抵触。



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