功分器和合路器區(qū)別和使用原理

一、功分器：功率分配器，將一個(gè)端口的信號功率等分給輸出端口；

功分器是實(shí)現(xiàn)無線信號等功率分配的射頻器件。二功分器一般有一個(gè)輸入口和兩個(gè)輸出口，如圖2所示。

三功分器則有一個(gè)輸入口和3個(gè)輸出口；當(dāng)然還有四功分器。插入損耗是功分器的重要指標(biāo)。無線信號經(jīng)二功分后能量損失10log2=3dB，再加上無源器件本身的介質(zhì)損耗0.5dB，二功分的插入損耗一般為3.5dB；同理，三功分的插入損耗一般為5.3dB，四功分的插入損耗一般為6.5dB。

1、功分器的技術(shù)指標(biāo)

功分器的技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍、承受功率、主路到支路的分配損耗、輸入輸出間的插入損耗、支路端口間的隔離度、每個(gè)端口的電壓駐波比等。

這是各種射頻/微波電路的工作前提，功分器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與工作頻率密切相關(guān)。必須首先明確分配器的工作頻率，才能進(jìn)行下面的設(shè)計(jì)。

承受功率

在大功分器/合成器中，電路元件所能承受的最大功率是核心指標(biāo)，它決定了采用什么形式的傳輸線才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)。一般地，傳輸線承受功率由小到大的次序是微帶線、帶狀線、同軸線、空氣帶狀線、空氣同軸線，要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)來選擇用何種線。

分配損耗

指的是信號功率經(jīng)過理想功率分配后和原輸入信號相比所減小的量。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）

插入損耗

指的是信號功率通過實(shí)際功分器后輸出的功率和原輸入信號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功率通過實(shí)際功分器后輸出的功率和原輸入信號相比所減小的量）。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。

二、合路器：功率合成，將兩路或多路信號相加到一個(gè)端口；

1. 在移動通信中，由于多信道的共用，為避免不同信道間的射頻耦合引起的互調(diào)干擾，并考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及架設(shè)場地的因素，發(fā)射應(yīng)使用天線共用器。

2. 合路器由空腔諧振器及環(huán)行器組成，空腔諧振器是一個(gè)高Q值的、低插損的帶通濾波器。環(huán)行器是一個(gè)正向損耗?。?.8dB）反向損耗大（20dB）三斷口器件。

3. 為增強(qiáng)合路器工作的穩(wěn)定性，現(xiàn)在一般采用內(nèi)匹配技術(shù)既腔體之間不用軟電纜連接。為減小體積，一般采用方腔結(jié)構(gòu)。

1、合路器主要技術(shù)指標(biāo)：

1. 插入損耗，4信道通常小于3.6dB， 8信道通常小于4.0dB；

2. 信道間隔離度，通常要大于80dB；

3. 輸出與輸入端口隔離度，通常要大于80dB；

4. 頻率漂移，通常經(jīng)過一年老化不應(yīng)超過3ppm;

5. 輸入駐波比，小于1.5dB

2、合路器測試：

1. 插入損耗測試；

2. 信道間隔離度測試；

3. 輸入駐波比測試；

4. 以上測量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試線要做校正。

合路器也分為同頻合成器和異頻段合路器兩種。對同頻段信號的合路（合成），由于信道間隔很小（250KHz），無法采用諧振腔選頻方式來合路，常見的是采用3dB電橋。

3dB電橋有兩個(gè)輸入口和兩個(gè)輸出口，兩載頻合路后，兩個(gè)輸出口均可作信號輸出用，若只需要一個(gè)輸出信號，則另一輸出口需要負(fù)載吸收，此時(shí)的負(fù)載功率根據(jù)輸入信號的功率來定，不能小于兩個(gè)信號功率電平和的1/2，建議將兩路信號分別接在不同走線方向的信號傳輸電纜上，這樣可以避免采用過高成本的功放。一般來講，功分器也可以作合路器使用。區(qū)別在于承受的功率不同。

異頻段合路器是指兩個(gè)不同頻段的信號功率合成所用。如，CDMA和GSM功率合成；CDMA/GSM與DCS功率合成。由于兩個(gè)信號頻率間隔較大，可以選用諧振腔選頻方式對兩路信號進(jìn)行合成，其優(yōu)點(diǎn)是插損小，帶外抑制度高，而帶外抑制指標(biāo)是合路器較重要的指標(biāo)之一，如帶外抑制不夠，會造成GSM與CDMA 之間的相互干擾。

當(dāng)合路器不接3G直接2G設(shè)備時(shí)，我們需要將3G口關(guān)閉。負(fù)載就是起了這個(gè)作用的。

負(fù)載碼，樓主可以簡單的理解為就是損耗非常大的衰耗器件。信號通過該器件后可能衰耗非常的大;

功分器反過來用，就是合路器。

功分器和合路器能不能互用，功分器與合路器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理也應(yīng)該不一樣的，雙工器的內(nèi)部應(yīng)該是濾波腔體（大的雙工器，合路器內(nèi)部應(yīng)該是一個(gè)偶合電路）。

三、功分器和合路器使用原理區(qū)別

1）功分器是實(shí)現(xiàn)信號分配的器件。

2）合路器是將同頻段及不同頻段的信號進(jìn)行合路。

3）將合路器作為功分器使用沒有問題

4）將功分器作為合路器用時(shí)需注意其輸入的信號要求是等幅。

5）但要注意二者在使用時(shí)都要注意功率容量及頻段范圍。

四、功分器和合路器使用原理區(qū)別

雙工器和合路器在我看來是不一樣的，雙工器一般用在設(shè)備的輸出和輸入端，用來隔離不同的頻段的信號。比如：移動通信的上下行信號。合路器在硬件電路中一般用在功率合成方面的。比如：要得到一個(gè)40dbm的信號，就可以用兩個(gè)輸出功率為20dbm的功率放大器進(jìn)行合路。他們內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理也應(yīng)該不一樣的，雙工器的內(nèi)部應(yīng)該是濾波腔體（大的雙工器），合路器內(nèi)部應(yīng)該是一個(gè)偶合電路。

五、功分器和合路器詞語區(qū)別

“合路器“這個(gè)名詞已經(jīng)被用在兩個(gè)地方，是要區(qū)別一下一個(gè)就是異頻合路器，也叫天線共用器，簡單來說就是幾個(gè)濾波器共用一個(gè)端口，節(jié)省天線數(shù)量。另外一個(gè)場合也叫合路器，我更想叫它功率合成器，把功分器”倒“過來用就是功率合成器了吧？

編輯：黃飛

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