室内分布器件讲义

1、无源器件原理及介绍无源器件原理及介绍 w 无源器件 像滤波器、分配器、谐振回路等以实现信号匹配、分配、滤波等 w 有源器件 像微波晶体管、微波固态谐振器等以实现信号产生、放大、调制、 变频等 各种无源、有源元器件是微波系统的重要组成 部分，它们的功能是对微波信号进行必要的处 理和变换 简介简介 微波器件微波器件 u器件工作原理 u关键技术参数 u器件选型 无源器件器件无源器件器件 器件工作原理 无源器件器件无源器件器件 传输线分类 ： w 1、微带线 无源器件器件无源器件器件 器件工作原理 w 2带状线 无源器件器件无源器件器件 器件工作原理 w 3、同轴线 无源器件器件无源器件器件 器件工作

2、原理 关键技术参数 u工作带宽 u插入损耗 u回波损耗 u带外抑制 u无源交调 u功率容限 无源器件无源器件 微波元器件按性质分为三类： u 线性互易元器件 u 线性非互易元器件 u 非线性元器件 分类分类 微波器件微波器件 w 线性互易元器件只对微波信号进行线性变 换而不改变频率特性，并满足互易定理 主要包括：连接匹配元件、功率分配元器 件、微波滤波器件及微波谐振器件等 w 线性非互易元器件包括：铁氧体器件（隔 离器、环行器等） w 非线性元器件能引起频率的改变从而实现 放大、调制、变频等 分类分类 微波器件微波器件 从工程应用的角度重点介绍 w 连接匹配元件 w 功率分配元器件 w 微波谐

3、振元件 w 微波铁氧体器件 无源器件无源器件 连接匹配元件： w 终端负载 w 微波连接元件 w 阻抗匹配元件 无源器件无源器件连接匹配元件 简介 终端负载： 连接在传输系统终端实现终端短路、 匹配、标准失配等功能的元件 终端负载 无源器件无源器件连接匹配元件 u匹配负载：是一种几乎能全部吸收输入功率的单端口元件。 同轴线匹配负载是由在同轴线内外导体间放置圆锥或阶梯 形吸收体构成 微带匹配负载一般用半圆形的电阻作为吸收体，具有频带 宽，功率容量大的特点。 u失配负载：既能吸收一部分微波功率又反射一部分微波功 率，一般制成一定驻波的标准失配负载，主要用于测量。 u短路负载：实现微波系统短路的器件

4、。 终端负载 无源器件无源器件连接匹配元件 性能指标： u工作带宽 u回波损耗 u无源交调 u功率容限 u接头类型 终端负载 无源器件无源器件连接匹配元件 衰减器是二端口互易元件 衰减器最常用的是吸收式衰减器 工程中通常使用的是同轴型衰减器 由“”型或“T”衰减网络组成。 同轴衰减器通常有固定及可变衰减两种。 衰减器 无源器件无源器件连接元件 w 衰减器主要用于检测系统中控制微波信号 传输能量、消耗超额能量，因而扩展信号 测量的动态范围，诸如功率计，频谱分析 仪，放大器，接收器等。 衰减器 无源器件无源器件连接元件 u衰 减 值： 标准衰减值从0分贝至 60分贝，在0至20分贝的范围内可以0.

5、5分贝递 增，20至30分贝范围通常以1分贝递增，更大的衰减值由用户指定 u频响与带宽 ： 同轴衰减器通常工作于标称的宽频带内。 u平均功率 ： 为使器件特性不发生改变或免受永久性损坏所允许的最大连续功 率 值，衰减器的能量耗散单元具有热转换功能，高功率衰减器需要散 热片、散热 器或二者的结合使用。 u峰值功率 ： 为器件特性不发生改变或免受永久性损坏所允许的最大脉冲功率 系 值，对应于一定脉宽和循环周期脉冲的传输，传输功率与连续功率 的百分比为 负载数（负荷因数）。 衰减器性能指标 无源器件无源器件连接元件 在微波系统中，需将微波功率按一定比 例分成两路或多路，必须使用功率分配器 件。 功率

6、分配器包括：定向耦合器、功分器、 微波分支器。 简介 无源器件无源器件功率分配元器件 w 定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，是由 耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。如图示： w 耦合装置的耦合方式有孔、分支线、耦合线等形成不同的 定向耦合器。 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器 耦合 装置 P4P3 P2P1 w (1) 耦合度 w 输入端“”的输入功率P1与耦合端“” 的输出功率P3之比定义为耦合度，记作C。 w C=10 lg （dB） 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器 3 1 P P w (2) 隔离度 w 输入端“”的输入功率P1与隔离端“” 的输出

7、功率P4之比定义为隔离度，记作I。 w I=10 lg （dB） 无源器件无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“”的输入功率P3与隔离端“” 的输出功率P4之比定义为定向度，记作D。 w D=10 lg =20 lg =I-C （dB） 无源器件无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) 输入驻波比 w 端口“、”都接匹配负载时的输入 端口“”的驻波比定义为输入驻波比。 w = 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器 11 11 1 1 S S w 工作带宽 工作带宽是指定向耦合器的上述C、I、D、 等参

8、数均满足要求时的工作频率范围。 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器 w 双分支定向耦合器原理 Z0P Z0P Zt2Zt1 Z1 Z2 Z4 Z3 A D B C g/4 g/4 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器举例 w 平行耦合微带定向耦合器（反向） U0 Z0 Z0oZ0e Z0 Z0 Z0 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器举例 用途： w 信号注入 w 功率流监测 w 测定驻波比 w 信号采样 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器应用 主要技术参数 w 工作频带 w 插入损耗 w 回波损耗 w 耦合度 w 方向性 w 功率容量 w 接头类型 w 无源交调

9、 无源器件无源器件功率分配元器件 定向耦合器 w 在微波电路中，为了将微波功率按一定比 例分成两路或多路，必须使用功率分配器。 w 功率分配器类型很多，有同轴线型、带状 线型或微带线型等。 w 功率分配器的主要指标有：功率分配比、 工作频带、输出口隔离、输入电压驻波比 等。在大功率系统中还有功率容量的要求 功率分配器功率分配器 无源器件无源器件 主要工作参数： w 工作频带 w 插入损耗 w 分配比 w 隔离度 w 驻波比 w 功率容量 w 无源交调 w 接头类型 功率分配器功率分配器 无源器件无源器件 w 插入损耗 是分配损耗以外的不可还原的损耗，当分配器用作合成器 时的损耗称为合成损耗，合

10、成损 耗等于插入损耗+分配损 耗。当合成器输入信号幅度频率相位均相同时，合成损耗 中的分配损耗为0。 功率分配器功率分配器 无源器件无源器件 合路器合路器 无源器件无源器件 功率分配与合成，包括电桥和频段混合器 电桥适用于同频段信号合路 频段混合器适用于不同频段信号的合路 3分贝电桥分贝电桥 无源器件无源器件 微波混合电桥是一四端口网络，它的特性是其中有两个端口 相互隔离，另两个端口等功率输出，可以用作等功率分配器。 微波混合电桥的主要指标有：功率平衡度、相位平衡度、隔 离度、输入电压驻波比、工作带宽等。 3分贝电桥分贝电桥 无源器件无源器件 RB-NKC1等系列大功率电桥，也叫合路器，是用于

11、把两个基站 的信号或两路载波信号合路馈送到天线或电缆中，每一天馈系统都 具有两个载波的信号，或是把一路载波等分成两路输出到天馈系统 中。 大功率电桥有800960MHz、17102200MHz、8002200MHz三 种频段，每一种频段的大功率电桥都有N-K和D-K（7/16）型两种 接头形式。 大功率电桥具有输入隔离度高、RF损耗小、功率容量大的特点。 滤波器滤波器 无源器件无源器件 滤波器是一种二端口网络，有选择频率的特性。 分类：低通、高通，带阻、带通。 技术：二项式（巴特沃斯），切比雪夫、椭圆函数 RF插入损耗 波纹 带宽 矩形系数 阻带抑制 主要参数： 双工器双工器 无源器件无源器件

12、 双工器是频分双工体制收发信系统的一种重要部件，起 着对接收机和发信机在同时工作时收发频率隔离作用，一般 由收发滤波器组成，后接一共有部件至天线。 GSM/CDMA频段合路器频段合路器 无源器件无源器件 GSM/CDMA双频段合路器是为了满足移动通信实际工程而设计， 其原理是GSM频段和CDMA频段两种滤波器的有效组合。采用压 缩、陷波和高Q值等先进的设计方法、数控加工及铝镀银工艺综合 而成，使其具有合分路损耗小、双频段间抑制度高、功率容量大、 温度稳定性好等特点。 原理 频段合路器频段合路器 无源器件无源器件 实现GSM、CDMA频段合路输出，亦可实现频段间信号的分路输 出，工程中使两个信号

13、分别从GSM、CDMA端口输入，ANT端口 输出，实现合路功能。也可将双频信号从ANT端口输入，分别从 GSM、CDMA端口输出，实现分路功能。 功能 频段合路器频段合路器 无源器件无源器件 被测信号与信号源在规定温度下相连接，给施加指定频率，持 续4小时时间，指标变化应小于10%。 大功率状态下工作要求器件有良好匹配与足够隔离（良好的匹 配能使信号有效地从发信机传输到天线，足够隔离使发信机互不影 响，避免互相干扰）。 功率容限 功率分配器功率分配器 RD-5xN/NP-B系列宽频带微带功分器，使用在8002200MHz频 段，覆盖了CDMA、GSM、DCS、3G等频段，适用于室内分布系 统蜂

14、窝网的功率均等分配，主要使用在中低功率场合。 RD-5xN/NP-F系列宽频带功分器，使用在8002200MHz频段，覆 盖了CDMA、GSM、DCS、3G等频段，适用于室内和室外分布系 统蜂窝网的功率均等分配，可使用在大功率场合。 无源器件无源器件 功分器功分器 功分器功分器 名称双频带功分器 型号RD-52N/NP-C0RD-53N/NP-C0RD-54N/NP-C0 频率范围800960MHz 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损0.4 dB0.5 dB0.6 dB 驻波比（所有端口）1.3 :1 功率容量15W 阻抗50 接头N-K 体积908622mm1349622mm174

15、10122mm 重量0.2 kg0.3 kg0.4 kg 环境温度-35 +75 相对湿度95% RD-52 （ 3/4）N/NP-C0 功分器功分器 名称双频带功分器 型号RD-52S/SP-C0RD-53S/SP-C0RD-54S/SP-C0 频率范围800960MHz 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损0.4 dB0.5 dB0.6 dB 驻波比（所有端口）1.3 :1 功率容量15W 阻抗50 接头S-K 体积908622mm1349622mm17410122mm 重量0.2 kg0.3 kg0.4 kg 环境温度-35 +75 相对湿度95% RD-52（ 3/4）S/SP

16、-C0 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /NP-F1 名称宽频微带功分器 型号RD-52N/NP-F1RD-53N/NP-F1RD-54N/NP-F1 频率范围8002400MHz 驻波比1.2 :11.25 :11.3 :1 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损 0.1dB : 8002200MHz 0.2dB : 22002400MHz 最大输入功率200W 阻抗50 接头N-K 体积2024325mm1298923mm2026143mm 重量0.36 kg0.39 kg0.42 kg 环境温度-40 +75 相对湿度95% 功分器功分器 RD-5 2 （3/4）N /N

17、P-F2 名称宽频微带功分器 型号RD-52N/NP-F1RD-53N/NP-F1RD-54N/NP-F1 频率范围8002500MHz 驻波比1.2 :11.25 :11.3 :1 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损 0.1dB : 8002200MHz 0.2dB : 22002500MHz 最大输入功率200W 阻抗50 接头N-K 体积2024325mm1298923mm2026143mm 重量0.36 kg0.39 kg0.42 kg 环境温度-40 +75 相对湿度95% 名称微带功分器 型号RD-52N/NP-B0RD-53N/NP-B0RD-54N/NP-B0 频率范

18、围8002200MHz 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损0.3 dB0.5 dB0.4 dB 驻波比(所有端口)1.2 :1 隔离度20dB 功率容量50W 阻抗50 接头N-K 体积1075723mm1298923mm 12911923mm 重量0.3 kg0.48 kg0.64 kg 环境温度-35 +75 相对湿度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 名称微带功分器 型号RD-52N/NP-B2RD-53N/NP-B2RD-54N/NP-B2 频率范围8002500MHz 耦合损耗3 dB 4.

19、8 dB6 dB 插损0.3 dB0.4 dB0.5 dB 带内平坦度0.3 dB0.3 dB0.3 dB 驻波比1.25 :1 隔离度20dB 功率容量100W 阻抗50 接头N-K 环境温度-35 +75 相对湿度95% 功分器功分器 RD-52（3/4）D/DP-F0 名称宽频带功分器 型号RD-52D/DP-F0RD-53D/DP-F0RD-54D/DP-F0 频率范围8002200MHz 驻波比1.2 :1 分配损耗3 dB 4.8 dB6 dB 插损 0.1 dB 功率容量700W 阻抗50 接头D-K 体积2288238mm2598238mm2598260mm 重量1.0 kg1

20、.1 kg1.2 kg 环境温度-55 +125 相对湿度 95% 耦合器耦合器 耦合器耦合器 RC-5PJ/PK/NK-xxC 名称900MHz大功率耦合器 型号RC-5PJ/PK/NK-xxC 频率范围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 插损0.1dB 驻波比1.2 1 功率容量200W 阻抗50 接头7/16-J、7/16-K、N-K 尺寸825636mm 重量0.4kg 环境温度-

21、30+65 相对湿度95% 耦合器耦合器 RC-5PJ/PK/NK-xxD 名称1.8GHz大功率耦合器 型号RC-5PJ/PK/NK-xxD 频率范围17001900MHz 耦合度 30dB：301.0dB 40dB：401.0dB 45dB：451.0dB 50dB：501.0dB 55dB：551.0dB 插损0.1dB 驻波比1.2：1 功率容量200W 阻抗50 接头7/16-J、7/16-K、N-K 尺寸825636mm 重量0.4kg 环境温度-30+65 相对湿度95% 耦合器耦合器 RC-5NK/NK/NK-XXF1 名称A型宽频带耦合器 型号 RC-5NK/NK/NK- 0

22、6F1 RC-5NK/NK/NK- 10F1 RC-5NK/NK/NK- 15F1 RC-5NK/NK/NK- 20F1 频率范围8002300MHz 耦合度(典型值)6dB10dB15dB20dB 插损(含分配比)1.8dB0. 7dB0.4dB0.3dB 驻波比1.4 :11.3 :1 功率容量100W 阻抗50 接头N-K 体积2426325mm 2426325mm 2426325mm 1666040mm 重量0.48kg0.48kg0.48kg0.43kg 环境温度-35 +75 相对湿度 95% 耦合器耦合器 RC-5NK-03F 名称B型宽频带3dB耦合器 型号RC-5NK-03F

23、 频率范围800960MHz17102200MHz 耦合度3.1 0.2dB3.1 0.3dB 插损 0.3dB 驻波比（所有端口） 1.2 1 隔离度23dB 最大输入功率150W 阻抗50 接头N-K 尺寸1275823 mm 重量0.2kg 环境温度-35 +75 相对湿度 95% 名称900MHz耦合器 型号RC-5NK/NK/NK-xxC 频率范围800960MHz 耦合度 5dB：5 0.75dB； 10dB：10 1.0dB 15dB：15 1.0dB； 20dB：20 1.0dB 30dB：30 1.0dB 插损(含分配比) 5dB ： 2.2dB； 10dB ： 0.7dB

24、15dB ： 0.5dB； 20dB ： 0.4dB 30dB ： 0.3dB 驻波比1.4 1 功率容量30W 阻抗50 接头N-K 尺寸1127022 mm 重量0.2 kg 环境温度-35 +75 相对湿度95% 耦合器耦合器 RC-5NK/NK/NK-xxC 合路单元合路单元 合路单元合路单元 RB-NKF0 名称大功率电桥 型号RB-NKF0 频率范围1710-2200 MHz 耦合度3dB（nominal） 频带波动0.25dB 插损0.2dB 驻波比1.2 1 输入隔离度30dB 功率容量200W 峰值功率1.5kW 阻抗50 接头N-K 体积888720mm 重量0.2kg 环境温度-55+125 相对湿度95% 合路单元合路单元 RB-NKC1 名称大功率电桥 型号RB-NKC1 频率范围800960MHz 耦合度3.10.2dB 插损0.15dB 驻波比1.1 1 隔离度35dB 最大输入功率200W 峰值功率1.5kW 阻抗50 接头N-K 体积886620mm 重量0.2kg 环境温度-55+125 相对湿度95% 合路单元合路单元 FD-U860D934.5B51NN00 名称CDMA/GSM合路单元 型号FD-U860D934.5B51NN00 频率范围825880MHz 909960MHz 插损 0.8