通信电子中的功分器技术
功分器基础知识课件
(3) 分配损耗－也叫作功分器的理论损耗。 Ad ＝10log (1/N ) 。(4) 插入损耗－由于传输线的介质或导体不理想等因素，由各种非理想状态引入 的损耗。 ( IL)IL ＝A－ Ad (A－实际测量值； Ad －分配损耗值)损耗－输出端与输入端功率比(＝ 10lg(pout/pin )。是分配损耗与插入损耗之 和，也就是测试时直接从仪器上读出的S21值。常用单位： dB测试方法： 使用矢量网络分析仪直接测试。测试时将产品输入端与被测试的 输出端分别与仪器两个通道相连，其余端口端接50欧姆匹配负载。此时，测试 出的是产品损耗值，要得到插入损耗值，还需减去产品的分配损耗值(即理论损 耗)。备注： 不等分功分器一般不使用插入损耗的概念，往往使用与标称 分配值之间的误差来确定，其损耗应严格按总输出功率与总输入功率获 得比值进行。
1. MHz、GHz (Hz、KHz)描述频率的单位。2 . dB (dBm、dBc)在射频、微波电路中用波的概念来描述能量的传递，用功率而不用电 压或电流。dB － 比值。描述衰减或增益。 dB＝10lg(p2/p1)。dBm － 比值。功率单位。 dBm ＝ 10lg(p/ 1 mw)。dBc － 比值。功率的相对大小。dBc＝ 10lg(po/pi) ＝po(dBm)- pi(dBm)3 . W功率单位。4 . 。描述相位的单位。
波导功分器
波导功分器波导功分器是一种用于无线通信系统中的无源器件，它可以将输入的电磁波功率平均分配到多个输出端口上。
波导功分器常用于天线系统、雷达系统、卫星通信系统等领域，起到了重要的功分作用。
波导功分器的工作原理是基于波导结构中的电磁波传输特性。
波导是一种由金属壳体包裹的空心管道，能够将电磁波限制在管道内传播。
波导功分器通常由多个分支波导和一个主波导组成。
输入电磁波信号通过主波导传输到分支波导上，然后再平均分配到各个输出端口上。
波导功分器的设计需要考虑多个因素，如频率范围、功分比、插入损耗、驻波比等参数。
频率范围是指波导功分器能够工作的频率范围，通常由所选材料和波导尺寸决定。
功分比是指输入功率在各个输出端口上的分配比例，常见的功分比有平均功分和非平均功分两种。
插入损耗是指功分器在信号传输过程中引入的能量损耗，应尽量降低以确保信号质量。
驻波比是指波导功分器在工作频率下的驻波情况，应尽量保持在较低水平，以减少信号反射和损耗。
波导功分器的制造过程需要采用精密的加工工艺和材料选择。
一般来说，波导功分器的制造分为金属加工和组装两个阶段。
金属加工主要包括波导管的切割、焊接和打磨等工艺，以及金属壳体的制作。
组装阶段则是将各个部件进行组装，并进行测试和调整，确保波导功分器的性能符合设计要求。
波导功分器在无线通信系统中具有广泛的应用。
在天线系统中，波导功分器可以将输入的射频信号平均分配到多个天线上，提高无线信号的覆盖范围。
在雷达系统中，波导功分器可以将雷达发射的脉冲信号分配到多个接收通道上，实现多目标的同时检测。
在卫星通信系统中，波导功分器可以将卫星发射的信号分配到不同的地面站，提高通信系统的容量和可靠性。
总结起来，波导功分器是一种重要的无源器件，可以将输入的电磁波功率平均分配到多个输出端口上。
它在无线通信系统中具有广泛的应用，起到了功分的作用。
波导功分器的设计和制造需要考虑多个参数和工艺，以确保其性能符合要求。
通过合理的选择和使用，波导功分器能够有效地提高无线通信系统的性能和可靠性。
功分器等器件的介绍
功分器等器件的介绍功分器（Power Divider）是一种微波器件，用于将输入功率分成两个或多个等分的输出功率。
功分器通常用于无线通信系统中的功率分配和功率合成方面。
在无线通信系统中，通常需要将输入功率分配给多个天线或系统，而功分器则可以实现这一功能。
功分器的工作原理基于电磁场的耦合效应。
它通常由三端口或四端口的传输线型结构组成，其中一个端口是输入端口，而其他端口是输出端口。
当输入功率进入功分器时，它将通过不同的传输线路径被分配到各个输出端口，从而实现功率的分配。
功分器有许多不同的结构和类型，包括平衡型和不平衡型功分器。
平衡型功分器是指输出端口的特性阻抗相等，而不平衡型功分器的输出端口特性阻抗不相等。
根据功分器的结构，还可以分为微带线功分器、负载电阻功分器、同轴线功分器等。
微带线功分器是一种常用的功分器结构，它采用微带线传输线作为分配器和耦合器。
它的主要特点是结构简单、尺寸小、适应频率范围广。
微带线功分器通常由微带线传输线、耦合孔和负载电阻组成。
通过调整微带线的宽度和长度，可以实现不同的功分比。
负载电阻功分器是一种简单的功分器结构，它通过将输入功率分配到一系列负载电阻上来实现功分。
负载电阻功分器的特点是结构简单、性能稳定，适用于低功率和宽频带应用。
同轴线功分器是一种可以在相同频率下对功率进行分配的功分器。
它由同轴线组成，内部采用隔离隔板将输入功率分配到输出端口。
同轴线功分器通常具有较高的功率承受能力和较好的隔离度，适用于高功率应用。
功分器在无线通信系统中起着重要的作用。
它可以实现对多个天线或系统的功率分配，从而提高系统性能和覆盖范围。
此外，功分器还可以用于功率合成和功率调节等应用。
功分器的性能参数主要包括分配均匀度、插入损耗、隔离度、回波损耗等。
在选择功分器时，需要根据具体应用需求来确定合适的类型和参数。
总之，功分器是一种重要的微波器件，用于将输入功率分配给多个输出端口，实现功率的分配。
它具有多种结构和类型，可适应不同的应用需求。
三个18欧电阻功分器
三个18欧电阻功分器引言：在电路中，功分器是一种常见的电路元件，用于将输入功率分配到多个输出端口上。
三个18欧电阻功分器是一种特殊的功分器，由三个电阻值均为18欧的电阻组成。
本文将介绍三个18欧电阻功分器的原理、应用和特点。
一、原理三个18欧电阻功分器的原理比较简单。
当输入功率P_in通过该功分器时，会被均分到三个输出端口上。
由于三个电阻值均为18欧，因此每个输出端口上的功率均为输入功率的1/3。
二、应用三个18欧电阻功分器在实际应用中有广泛的用途。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 信号分配在通信系统中，经常需要将输入信号分配到多个接收端口上。
三个18欧电阻功分器可以用于将输入信号的功率均匀地分配到三个接收端口上，保证每个接收端口获得相同的信号强度。
2. 电源分配在电子设备中，常常需要将电源的功率分配到多个电路模块上。
三个18欧电阻功分器可以用于将电源的功率均匀地分配到三个电路模块上，确保每个电路模块获得稳定的电源供应。
3. 信号衰减有时候，输入信号过强可能会对电路产生不良影响。
三个18欧电阻功分器可以用于对输入信号进行衰减，将过强的信号功率分散到三个输出端口上，从而保护电路的正常工作。
三、特点三个18欧电阻功分器具有以下特点：1. 均匀分配：三个18欧电阻功分器能够将输入功率均匀地分配到三个输出端口上，确保每个输出端口获得相同的功率。
2. 低损耗：由于功分器只是由电阻组成，没有其他主动元件，因此功分器本身的功耗非常低，几乎可以忽略不计。
3. 稳定性：三个18欧电阻功分器的电阻值稳定，不会因为外界环境的变化而发生明显的变化，保证功分器的稳定性。
4. 简单易制作：三个18欧电阻功分器的制作非常简单，只需要将三个电阻按照一定的连接方式连接起来即可。
总结：三个18欧电阻功分器是一种常见的功分器，可用于信号分配、电源分配和信号衰减等应用场景。
它具有均匀分配、低损耗、稳定性和简单易制作的特点。
在实际应用中，我们可以根据具体需求选择合适的功分器，以满足电路的要求。
功分器等器件的介绍
功分器－合路器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。
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5dB、6dB、7dB、10dB、15dB等多种型号，也可以根据直通和耦合端的比例，分为1:1，2:1，4:1等多种型号。
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3dB。
3dB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。
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out。
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27。
3dB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。
功分器原理
功分器原理功分器是一种可以将输入功率均匀分配到多个输出端口的无源器件。
它通常由微带线、耦合间隙和集电极等组成。
功分器的原理可以通过分析其结构和工作过程来理解。
下面将详细介绍功分器的原理。
功分器的主要结构包括输入传输线、输出传输线和耦合间隙。
输入传输线是将输入功率引入功分器内部的通路，输出传输线则是将功分器内部的功率引出的通路。
而耦合间隙则充当了传输线之间的耦合元件，通过它实现多个输出端口的功率分配。
功分器的工作原理可以分为两个步骤：功率输入和功率分配。
首先是功率输入。
当输入功率通过输入传输线进入功分器时，其会在输入传输线上形成一个电磁波。
这个电磁波沿着传输线前进，并在耦合间隙处发生耦合。
耦合间隙的设计使得耦合程度较高，从而能够有效地将这个电磁波分配到多个输出传输线上。
接下来是功率分配。
当电磁波进入耦合间隙后，它会被分为两部分。
一部分沿着输入传输线继续前进，成为主模式；另一部分则通过耦合间隙进入输出传输线，成为耦合模式。
主模式在继续往前传播的过程中，会逐渐减弱，同时在耦合间隙处发生反射。
这部分被反射的功率会沿着输入传输线返回，最终在功分器的输入端被耗散。
耦合模式则会继续沿着输出传输线传播，将分配到的功率引出功分器。
根据耦合间隙的设计和布局，这些耦合模式的功率可以按照预定的比例分配到多个输出端口上。
值得注意的是，功分器的功率分配是根据耦合间隙的特性来实现的。
通过调整耦合间隙的宽度、长度以及两传输线之间的距离，可以改变功分器的功率分配比例。
因此，在设计功分器时需要根据具体的应用需求来确定功率分配比例，并进行精确的耦合间隙设计。
总之，功分器通过输入传输线引入输入功率，并利用耦合间隙将输入功率分配到多个输出传输线上。
通过调整耦合间隙的设计，可以实现不同的功率分配比例。
这使得功分器在无线通信、微波雷达等领域中有着广泛的应用。
微波功分器
用于生成版图的原理图
原理图生成的功分器版图
观察仿真曲线
结论
经过数据分析，发现参数均能ห้องสมุดไป่ตู้足设计要求，性能指
标基本合格，实验比较成功。 通过本次实验，在老师的指导之下，使我们基本了解 了功分器的设计思路，夯实了与功分器有关的专业基 本知识，进一步掌握了ADS软件的仿真及优化方法， 对微波器件的设计及制作有了初步的认识，实现了学 习毕业设计的目的。
功分器实物图：
功分器的技术指标
通带内各端口回波损耗
通带内两输出端口间的隔离度
通带内传输损耗 通带内功分比
功分器电路结构图
功分器的设计
本节内容是介绍使用ADS软件设计功分器的方法：包
括原理图绘制，电路参数的优化、仿真，版图的仿真 等 下面开始按顺序详细介绍对一分二微波功分器的设计 的步骤
功分器的设计
设计指标：通带内频率范围0.9－1.1GHz，通带内各
端口回波损耗小于-20dB ，两输出端口隔离度小于25dB，传输损耗小于3.1dB。 在进行设计时，主要是以功分器的S参数作为优化目 标进行优化仿真。S21、 S31是传输参数，反映传输 损耗；S11、 S22、 S33分别是输入输出端口的回波 损耗。S23反映了两个输出端口之间的隔离度。
专业： 班级： 学号： 指导老师： 学生：
主要内容
功分器概述
功分器的技术指标
功分器的设计 结论
功分器的概述
功率分配器是将输入信 号功率分成相等或不相 等的几路输出的一种多 端口的微波网络，广泛 应用于雷达、多路中继 通信机等大功率器件等 微波射频电路中。功率 分配器又可以逆向使用 作为功率合成器，因此 有时又称为功率分配/合 成器 。
二功分器功率计算公式
二功分器功率计算公式在无线通信系统中，功率的计算是非常重要的，尤其是在信号传输和接收过程中。
而二功分器功率计算公式是在无线通信系统中常用的计算方法之一。
本文将介绍二功分器功率计算公式的基本原理和应用。
一、二功分器的基本原理。
二功分器是一种被广泛应用于无线通信系统中的被动器件，它可以将输入的信号分为两路，并且保持它们的相位和幅度相等。
这种器件通常用于将一个信号分为两路，以便在系统中进行功率分配和控制。
二功分器的基本结构是一个具有两个输出端口和一个输入端口的器件。
当输入信号进入二功分器时，它会被分为两路，并且每一路的信号都保持原始信号的相位和幅度。
这种器件可以用于将信号分配给不同的天线或接收器，以实现信号的分集和合并。
二、二功分器功率计算公式的基本原理。
在无线通信系统中，功率的计算是非常重要的，因为它直接影响到系统的性能和稳定性。
而二功分器功率计算公式是用来计算二功分器输出端口的功率的方法之一。
二功分器功率计算公式的基本原理是基于功率守恒定律和二功分器的特性。
根据功率守恒定律，输入端口的功率等于输出端口的功率之和。
而根据二功分器的特性，输出端口的功率等于输入端口功率的一半。
因此，可以得到二功分器功率计算公式：Pout1 = Pin / 2。
Pout2 = Pin / 2。
其中，Pout1和Pout2分别代表二功分器的两个输出端口的功率，Pin代表输入端口的功率。
三、二功分器功率计算公式的应用。
二功分器功率计算公式在无线通信系统中有着广泛的应用。
它可以用于计算二功分器输出端口的功率，以便进行功率分配和控制。
在实际应用中，二功分器功率计算公式可以用于以下几个方面：1. 功率分配，当一个信号需要分配给多个接收器或天线时，可以使用二功分器将信号分为两路，并且使用功率计算公式来计算每一路的功率，以实现功率的均衡分配。
2. 功率控制，在无线通信系统中，功率的控制是非常重要的，因为它直接影响到系统的性能和稳定性。
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通信电子中的功分器技术
随着时代的发展，通信技术得到了极大的发展。
在现代通信中，功分器技术得到了广泛应用。
功分器技术是一种用于分配电功率
的技术。
它可以将电路中的电源功率分配到多路分支上，通常用
于支持多个天线或发送器-接收器之间的合适的功率分配。
功分器技术主要分为两类：微波功分器和RF功分器。
一、微波功分器
微波功分器主要用于毫米波频段的通信，例如5G无线通信。
微波功分器分为三种类型：平面波导、耦合振荡器和平板式。
平面波导功分器是一种在微波传输系统中广泛使用的技术，它
采用槽状结构将信号分为不同的输出端口。
平面波导功分器的主
要优点是频带宽度大、插入损耗低、分离度好，可以在几百兆赫
兹到几千兆赫兹的频率范围内使用。
耦合振荡器功分器是另一种常用的微波功分器，它是一种被动
分配器，使用奇偶模式振荡器将能量分配到输出端口。
该功分器
优点是体积小、损耗小，可以在1到60吉赫的频率范围内使用。
平板式功分器也被称为二元算子功分器，这是一种被动分配器，通过将输出端口合并为每个输入端口的组合来实现功率分配。
该
功分器优点是频带宽度大、分离度好、尺寸小，适用于在几百兆
赫兹到几千兆赫兹的频率范围内使用。
二、RF功分器
RF功分器主要用于VHF和UHF频段，包括无线电和电视广播。
单向励磁功分器是RF功分器的一种。
它使用金属板，该板的
几个口袋使能量在几个输出端口之间平均分配。
单向励磁功分器
最大的优点是它的成本低。
它可以使用在1至50兆赫范围内。
双均充功分器是RF功分器的另一种类型，它通过将功率分配
到两个不同的截面上实现。
该功分器主要用于VHF和UHF频段
中使用。
在实际应用中，功分器技术可以与其他通信技术相结合。
如果需要传输不同的通信协议，将功分器作为信号处理链条的一部分是很有用的。
总之，功分器技术是通信电子领域中不可或缺的一部分。
它能够在系统中实现更加可靠和高效的功率分配，对于各种通信要求都是必不可少的。
功分器的种类繁多，各有优缺点，在实际应用中需要谨慎选择。