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合路器与电桥
时间: 2015-09-22 10:32:20     来源: 深圳市雄脉科技有限公司

合路器与电桥
合路器分为同频合成器和异频段合路器两种。对同频段信号的合路(合成),由于信道间隔很小(250KHz),无法采用谐振腔选频方式来合路,常见的是采用3dB电桥。3dB电桥有两个输入口和两个输出口,两载频合路后,两个输出口均可作信号输出用,若只需要一个输出信号,则另一输出口需要负载吸收,此时的负载功率根据输入信号的功率来定,不能小于两个信号功率电平和的1/2,建议将两路信号分别接在不同走线方向的信号传输电缆上,这样可以避免采用过高成本的功放。  一般来讲,功分器也可以作合路器使用。区别在于承受的功率不同。
异频段合路器是指两个不同频段的信号功率合成所用。如,CDMAGSM功率合成;CDMA/GSMDCS功率合成。由于两个信号频率间隔较大,可以选用谐振腔选频方式对两路信号进行合成,其优点是插损小,带外抑制度高,而带外抑制指标是合路器较重要的指标之一,如带外抑制不够,会造成GSMCDMA 之间的相互干扰。 

合路器分为同频合路器和不同频合路器,同频合路器即3dB电桥,不同频合路是将N路不同频率的信号组合成一路输出微波器件,并广泛应用在室内覆盖、WLAN(Wireless Local Area Network)POI(Point Of Interface)、小区覆盖等系统中。
3dB电桥是将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的信号的无源器件。目前主要有800~2500MHz的宽频3dB电桥,用于同频信号合路。特点:将GSMDCSDTVWLANWCDMACDMA2000.CDMA800等信号合成一路或多路,馈入分布系统;具有单频合路及多频合路插入损耗小、带内波动小、驻波小、高隔离度;功率容量大;高可靠性(防震动,防冲击)、耐高温、防腐蚀、防水。    
3dB电桥介绍:  3dB电桥也叫同频合路器,它能够沿传输线路某一确定方向上对传输功率连续取样,能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的信号。主要用于多信号合路,提高输出信号的利用率,广泛应用室内覆盖系统中对基站信号的合路,在这种场所运用效果很好。    
3dB电桥用途: 3dB桥插损是3.2,隔离度也是25,驻波一般。但是有两个输出口,比如输入两个30输出就是两个273dB电桥的输出口也可随意定,两进一出一进两出两进两出其实都可以,多的一个口接上足够功率的负载就行了。不接负载的其实也就是出厂就断接了,跟另接负载没什么两样的效果。但是,对于驻波比要求高的时候只能用3dB。另外,还要考虑器件的承受功率。
二功分、3dB电桥与合路器:     
合路器:为选频合路器,以滤波多工方式工作,可实现两路以上信号合成,能实现高隔离合成,主要用于不同频段的合路,可提供不同系统间最小的干扰。插损最小,带外抑制最好,频带隔离度最大,异系统设备合路输入输出必须用这个,    
3dB电桥:为同频合路,只能实现两路信号合成,隔离度较低,可实现两路等幅输出,它也最贵。     
功分器:为同频合路,可实现多路合成,隔离度较低,只能提供一路输出。功分器和耦合器都是功率分配器件,只是功分器是均分的,比如二功分平均分为两路,三功分平均分为三路;  耦合器耦合输出端和直通端的分配功率不平均,当然功分器和耦合器都有损耗的。功分器也可做合路器使用,例如二功分。  但是注意的是,二功分、3dB电桥与合路器在使用的过程中也有区别,比如从插损、功率、价格、隔离度等条件考虑使用。
 1、二功分与3dB电桥:  二功分与3dB的插损、隔离度差不多。二功分做合路器使用插损3.4dB, 隔离度25dB,驻波较大,两端口in,一端口out3DB桥插损是3.2,隔离度也是25,驻波一般。但是有两个输出口,比如输入两个30输出就是两个273dB电桥的输出口也可随意定,两进一出一进两出\两进两出其实都可以,多的一个口接上足够功率的负载就行了。不接负载的其实也就是出厂就断接了,跟另接负载没什么两样的效果。但是,对于驻波比要求高的时候只能用3dB。另外,还要考虑器件的承受功率。
2、二功分、3dB电桥与合路器:  
合路器:为选频合路器,以滤波多工方式工作,可实现两路以上信号合成,能实现高隔离合成,主要用于不同频段的合路, 可提供不同系统间最小的干扰。插损最小,带外抑制最好,频带隔离度最大,异系统设备合路输入输出必须用这个。
dB电桥:为同频合路,只能实现两路信号合成,隔离度较低,可实现两路等幅输出,它也最贵。
功分器:为同频合路,可实现多路合成,隔离度较低,只能提供一路输出。
合路器主要用作将多系统信号合路到一套室内分布系统。介绍合路器的发展历史,在工程应用中,需要将800MHZC网和900MHzG 网两种频率合路输出。采用合路器,可使一套室内分布系统同时工作于CDMA频段和GSM频段。
一、合路器的发展历史      微波器件名称的定义,往往取决于它的功能作用而论。    合路器(Combiner),顾名思义,就是信号的合成,所以,所有相关于信号方向相同并合成输出的,都可以称之为合路器。最早的合路器概念,是早期模拟制式发展而来的,那时候因为技术原因,许多信道采用单天线收发,这样增加了天线以及基站建设的成本。所以,人们就利用微波多端口网络原理,以及耦合信号传输分配的理论,设计了一种窄带滤波器+天线共用器的组合器件,有的还需要加入铁氧体隔离器,保护功放,这种器件的研制,减少了天线的数量,并使基站建设简单化(以前建站需要铁塔或者山上,运输和架设极其不方便)。这种合路器在早期的寻呼,和模拟集群上应用很多。
在这期间,也出现了一种利用电桥、功分网络,巴伦及其他平行耦合器等组成的天线共用器,不过信号因为分配比,传输上会消耗一半能量到终端。有些方案也会在输入级加入隔离器保护功放。再后来出现另一种合路器,是应用于不同基站网络系统的天线共用器。其实也就是多工器的不同应用而已。由多组带通滤波器,加上多端口结天线共用器组成。实际严格来说,还是有收发共用功能。
二、合路器的工作原理 将信号手机的收信和发信组合到一根天线上。在GSM系统中,由于收发不在同一时隙,因此手机可以省去用于隔离收发的双工器,而只需使用简单的收发合路器就可以将发信、收信信号组合到一根天线上而不会互相干扰。对接收电路,天线将信号接收下来,通过合路器进入接收通道,与接收本振信号(即频率合成器产生的接收VCO信号)混频,将高频信号变成中频信号,再进行信号的正交解调,产生接收IQ信号;然后再进行GMSK(高斯滤波最小频移键控)解调,把模拟信号转变为数字信号,之后送入基带处理单元。  对发射电路,由基带部分送来TDMA帧数据流(速率为270.833kbit/s)进行GSMK调制形成发射IQ信号,再送到发信上变频器调制到发射频段,通过功率放大后经合路器由天线发射出去。频率合成器为发射和接收单元提供变频所必需的本振信号,采用锁相环技术来稳定频率,它从时钟基准电路获得频率基准。时钟基准电路一般为13MHz时钟,一方面为频率合成电路提供时钟基准,另一方面给逻辑电路提供工作时钟。
三、合路器与功分器    功分器也可做合路器使用,例如二功分。但是注意的是,二功分、3dB电桥与合路器在使用的过程中也有区别,比如从插损、功率、价格、隔离度等条件考虑使用。合路器用于不同系统的信号合路,如GSM/PHS/WLAN/WCDMA等,因此可以理解为频率合路,合路器中需要有滤波器。  3dB电桥是一种特殊的耦合器,有两个输入端,直通和耦合端的比例为1:1,因此输入与耦合端的功率差为3dB3dB电桥用于将基站的信号合路,从效果上看相当于合路+二功分。合路器用于不同系统的信号合路,如GSM/PHS/WLAN/WCDMA等,因此可以理解为频率合路。合路器中需要有滤波器。         功分器也可做合路器使用,例如二功分。
但是注意的是,二功分、3dB电桥与合路器在使用的过程中也有区别,比如从插损、功率、价格、隔离度等条件考虑使用。功分器是最常见的无源器件,用于将一路信号均分为多路信号,起着功率平均分配的作用,常见的有二功分、三功分、四功分。功分器反向应用就成了合路器。  耦合器是将一路信号分为不等的两路信号。耦合器有三个端子,分别为输入、直通和耦合端。根据输入与耦合端的功率差,分为5dB6dB7dB10dB15dB等多种型号,也可以根据直通和耦合端的比例,分为1:12:14:1等多种型号。  无源器件根据实现原理分为微带型和腔体型两类。微带型利用1/4波长的微带线,腔体型利用谐振腔。相对而言,微带型器件便宜但插入损耗达0.5dB,而腔体型贵一些,但插入损耗只有0.1dB
1、二功分与3dB电桥:   二功分与3dB的插损、隔离度差不多。二功分做合路器使用插损3.4dB, 隔离度25dB,驻波较大,两端口in,一端口out3DB桥插损是3.2,隔离度也是25,驻波一般。但是有两个输出口,比如输入两个30输出就是两个273dB电桥的输出口也可随意定,两进一出\一进两出\两进两出其实都可以,多的一个口接上足够功率的负载就行了。不接负载的其实也就是出厂就断接了,跟另接负载没什么两样的效果。但是,对于驻波比要求高的时候只能用3dB。另外,还要考虑器件的承受功率。那么我想不通的是:在工程选择使用时,两者没有再实质性的区别么?
 2、二功分、3dB电桥与合路器:  合路器:为选频合路器,以滤波多工方式工作,可实现两路以上信号合成,能实现高隔离合成,主要用于不同频段的合路,可提 供不同系统间最小的干扰。插损最小,带外抑制最好,频带隔离度最大,异系统设备合路输入输出必须用这个。  3dB电桥:为同频合路,只能实现两路信号合成,隔离度较低,可实现两路等幅输出,它也最贵。功分器:为同频合路,可实现多路合成,隔离度较低,只能提供一路输出。

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