带短路支节的FSS双工器设计详细讲解
微波仿真论坛_双工器原理
前言本文通过自制一个VHF双工器，详细介绍了双工器的构成原理、制作工艺、调节方法以及应用实例，望读者能对双工器有个初步的感性认识。
————译者双工器原理与调节方法原著：Dave Metz WA0AUQ SEITS俄亥俄州东南技术社团翻译：梁珏长期以来我们从网站上收到大量关于双工器的提问，看来有必要对双工器（duplexer）和腔体滤波器（cavity filter）这个话题作一讨论。
双工器（duplexer）和其同胞兄弟复用器（diplexer）说白了都属于滤波器，不过要注意他们可不是同样的东西哦。
利用双工器我们只需一根天线就可以完成同时收发并滤除杂波的功能，而复用器则可以将两种不同的信号馈电至同一根天线来发射。
从电路上分析双工器其实就是一个谐振腔，它具有很陡的选频曲线，可以将发射机和接收机的信号隔离开来，这样收发机就可以同时共用一根天线进行接收或者发射信号，而且不会导致发射机的大功率信号烧毁接收机。
这里有一点要注意：发射与接收频率之间需要有一定的隔离，通常称之为“频率间隔”。
当工作波长在2米的时候，频率间隔需要达到600KHz；波长为70厘米时，则需要5MHz的间隔。
复用器很容易被错认为是双工器，它最常用的地方在于将一台双波段的移动电台的双天线口连接至一根天线馈线上。
实际上复用器的原理完全不同于双工器，而且制作工艺上也简单得多。
与复用器相比，双工器的通带和阻带要窄得多（为了实现收发隔离的功能），而复用器只是简单地将高通和低通滤波器串联在一起。
双工器的制作工艺有好几种，传统的混合环式、带陷腔体式和带通/带阻式都能在市面上找到，每种设计各有所长。
混合环使用腔体和相位调节缆线结合的方式，因此在业余无线电方面用得很少，如果读者有兴趣，可以参考[ARRL Handbook]，里面有非常棒的解释。
一直以来，Wacom的四连8英寸带通/带阻腔体模型是我最喜爱的设计方式，其唯一的缺点就是太贵了！（大概要900美金一个）Wacom使用的是高Q值腔体，加上优化设计，四个腔体就可以做到用带陷方式六腔体的指标。
电力设备的短路电流计算与分析方法
电力设备的短路电流计算与分析方法电力设备的短路电流计算与分析方法是电力系统设计和运行中非常重要的一环。
短路电流是指在电力设备出现故障时，电流在短路路径上瞬间升高的现象。
正确计算和分析短路电流对于保护设备和确保电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将介绍电力设备的短路电流计算方法和相关的分析技术。
一、短路电流计算方法1.1 对称分量法对称分量法是一种常用的短路电流计算方法。
该方法假设电力系统中的故障电流由正序、负序和零序组成，通过计算这三个分量的短路电流，得到总的短路电流。
正序短路电流表示电流中的三相分量完全相等，负序短路电流表示电流中的三相分量相互交换相位，零序短路电流表示电流中的三相分量相互平衡。
1.2 消弧线圈法消弧线圈法是另一种常用的短路电流计算方法。
在电力系统的高压侧和低压侧添加消弧线圈，通过计算这两个线圈的电压和电流得到短路电流。
消弧线圈能够有效地减小短路电流的幅值，保护电力设备免受电流的冲击。
根据具体的系统参数和运行情况，可以选取合适的消弧线圈参数来计算短路电流。
1.3 电力系统分析软件随着计算机技术的发展，越来越多的电力系统分析软件被开发出来。
这些软件能够模拟电力系统的运行状态，利用数学计算和仿真算法快速准确地计算短路电流。
通过输入电力系统的拓扑结构、电气参数和负载情况，软件可以自动计算各个节点和设备的短路电流。
这种方法不仅提高了计算效率，还减少了人工计算中可能出现的错误。
二、短路电流分析方法2.1 短路电流的影响因素分析在进行短路电流分析时，需要考虑一些影响短路电流的因素。
例如，电源的电压、电力设备的短路容量、电缆和导线的阻抗等。
这些因素对短路电流的大小和分布都有一定的影响。
通过分析这些因素，可以更好地理解电力系统中的短路电流行为，并采取相应的措施来提高电力系统的安全性。
2.2 短路电流的故障识别与定位短路电流的故障识别与定位是电力系统运行中重要的任务。
当系统发生故障时，准确地识别和定位故障点，可以快速采取措施进行修复，以避免故障扩大和影响到正常运行。
双工器工艺流程
双工器工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在开始双工器的制作之前，需要进行精心的设计与规划。
双工器设计
基于交叉耦合的同轴腔双工器设计随着通信技术应用范围的扩大，各种微波通信系统的发展非常迅速。
在同一系统中，频率拥挤与多信道实时双向通信要求收、发信道必须同时使用同一副天线，这就必须在设备的前端设计双通道的波道合成和分离器件即微波双工器。
双工器主要由收发通带的带通滤波器和分支接头两部分组成。
分支接头可以是无方向性的T型接头，或有方向性的铁氧体环形器。
双工器的设计方法大致有两种：一是先设计好收发信道的带通滤波器然后连接上T型接头再对滤波器进行优化；另一种是设计好两个滤波器后再对T型接头进行调整。
不同设计方法的区别主要在于滤波器的结构和T型接头的结构不同以及它们之间的匹配技术不同。
文中的双工器设计采用第二种设计方法，先设计两个中心频率分别为1．95 GHz和2．14 GHz的同轴腔体滤波器，然后通过T型接头将两个腔体带通滤波器并联构成双工器。
利用微波CAD软件对T型接头进行了优化处理，减小了非相邻腔体带通滤波器之间的影响，提高了非相邻腔体带通器之间的隔离度。
文中给出了同轴腔体双工器的设计实例的仿真结果及实物测量结果。
1 同轴腔滤波器的设计方法对于同轴腔滤波器，在同轴腔谐振器之间通过开孔或加探针，可实现电感或电容耦合。
改变孔的大小或者探针的粗细、长短等来控制耦合电感或电容的大小以实现窄带滤波器，控制同轴腔谐振器之间的交叉耦合的数量和大小来实现传输零点的位置和数目。
在兼顾无载Q值的情况下，可通过改变同轴腔内外导体的大小，来实现需要的功率容量和体积。
在有电容加载的情况下，同轴腔滤波器的体积可以做得很小。
总之，同轴腔广义Chebyshev滤波器具有体积小、带宽窄、矩形系数高、功率容量高等优点，是国内外广泛研究的热点。
由双工器的指标可得到两个带通滤波器的设计指标：中心频率分别为1．95 GHz和2．14 GHz，带宽均为60 MHz，带内的回波损耗为20 dB。
为了使双工器隔离较好，因此采用广义Chebyshev滤波器的设计方法，使中心频率在1．95 GHz的滤波器有两个传输零点为：2．05 GHz和2．14 GHz；中心频率在2．14 GHz的滤波器有两个传输零点为：2．085 GHz和1．95 GHz 。
双工器定义和工作原理
什么是双工器???什么是双工器???双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作.它是由两组不同频率的阻带滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机。
一般双工器由六个阻带滤波器（陷波器）组成，各谐振于发射和接收频率。
接收端滤波器谐振于发射频率，并防指发射功率串入接收机，发射端滤波器谐振于接收频率。
有些双工器不标发射和接收端而只标LOW和HIGH ,如某双工器LOW=450, HIGH=460, 表示LOW端可联接４５０兆接收机HIGH端联接４６０兆发射机，也可将LOW端联接４５０兆发射机,HIGH端联接４６０兆接收机，收发频率可颠倒使用，但是不能将发射频率４６０的机器接置双工器４５０兆一端以免损坏电台和双工器。
双工器选用：应根据电台发射接收频率定制双工器。
４００兆收发频率差10MHZ双工器的工作带宽在＋－２５０kHZ可保证隔离度９０db左右，单频点工作隔离度可达１２０db..当使用频率超过双工器额定带宽时，收发隔离度将急剧下降发射驻波增大，接收电路因受发射部分影响灵敏度下降不能正常工作。
业余无线中转台U段一般收发差５兆HZ 使用的双工器采用窄带设计，可保证隔离度不下降但工作带宽变窄为＋－１００KHZ. 实践证明使用双工器比用两颗天线收发效果要好。
双工器的原理双工器的结构双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。
双工器既要将微弱的接受信号藕合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响一般的双工器由螺旋振腔体构成，由于其工作频率高，分布参数影响较大 常做成一个密封套体，各信号馈线均用屏蔽效果较好的同轴电缆 腔体形材也要求一定的光洁度，为利于散热，外观常为黑色，三个信号端一般采用标准高频接插件Ｑ９或Ｌ１６型高频插座无线通讯对双工器的要求双工器用于移动通信和在野外作为无人值守的中转台工作，其本身就决定了它的使用环境和工作条件。
热电厂2×350MW机组新建工程FSSS逻辑说明详解
锅炉保护控制系统FSSS设计说明1 总则锅炉保护控制系统(FSSS)包括泄漏试验、炉膛吹扫、锅炉安全灭火(MFT及OFT)、油燃烧器管理、制粉系统的管理、杂项。
1.1泄漏试验油系统泄漏试验是针对油母管、回油关断阀及油阀的密闭性所做的试验。
泄漏试验分两步进行：首先试验回油关断阀及油阀；然后试验油母管。
启动该试验方法是：操作员直接在CRT上发出启动泄漏试验指令。
1.1.1 回油关断阀及油阀泄漏试验最初状态，进油速断阀，回油关断阀均应为关闭状态. 燃油调节阀为开状态（泄漏试验可以旁路掉）。
打开进油速断阀，并一直处于开位，（1）如果1分钟之内点火油母管压力充至规定值，则充油成功，程序自动关油泄漏试验阀。
如果1分钟计时到，点火母管压力还没有充至规定值，即充油失败，程序自动关油泄漏试验阀。
若油压高无泄漏，油压低有泄漏，此时取一燃油压力值AV1，然后监视油母管压力，60秒后再取母管压力值AV2，如果AV1-AV2小于0.1Mpa（？）则回油关断阀及油阀泄漏没有泄漏；否则表明回油关断阀及油阀有泄漏，泄漏试验失败。
1.1.2 油母管泄漏试验开回油关断阀，油压低关回油关断阀。
此时取一燃油压力值AV1，然后监视油母管压力，60秒后母管压力AV2，如果AV2-AV1小于0.1MPa，则油母管没有泄漏, 泄漏试验成功，否则泄漏试验失败。
试验顺序•若允许条件满足，可以从CRT上直接发出启动泄漏试验指令；•打开油泄漏试验阀, 开燃油调节阀，60秒种充油成功，关闭油泄漏试验阀。
并在CRT上显示“燃油泄漏试验正在进行”；•60S后，若油母管压力减小小于0.1Mpa，则回油关断阀或油阀泄漏试验通过；否则认为回油关断阀或油阀泄漏，燃油泄漏试验失败，并在CRT上显示；•若回油关断阀或油阀泄漏试验通过，打开回油关断阀，.油母管压力小于？？Mpa后，关闭回油关断阀；•60S后，若母管压力降低小于0.1Mpa，则认为油母管泄漏试验通过；否则认为油母管有泄漏，泄漏试验失败，并在CRT上显示。
双工器
两种响应的比较
椭圆函数型（Elliptic Function）:
2 PLR 1 k 2C N ( )
( 2 z21 )( 2 z22 ) ( 2 z2( N 1) / 2 ) , N odd C0 2 2 2 2 2 2 ( )( ) ( ) p1 p2 p( N 1 ) / 2 其中椭圆函数：C N ( ) 2 2 2 2 2 2 C ( z1 )( z 2 ) ( z N / 2 ) , N even 2 2 2 2 2 0 ( 2 p 1 )( p 2 ) ( p N / 2 )
a）通带频率；b) 插入损耗； c) 回波损耗； d) 通带波纹; e) 带外抑制； f) 功率容量。
滤波器
端口1 端口2
从实现形式，微波滤波器主要有：微带滤 波器，波导腔体滤波器、介质滤波器等。
同轴腔体滤波器
梳妆线滤波器
4
波导滤波器
介质滤波器
2.滤波器理论基础
最平坦型（Butterworth）:
椭圆函数滤波器:（ N=6,ripple=0.5dB）
3. 双工器基本原理与相关指标
●
基本原理
双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯 号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作.它是由两组不同频率的 阻带滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机。一般双工器由六个 阻带滤波器（陷波器）组成，各谐振于发射和接收频率。接收端滤波器 谐振于发射频率，并防指发射功率串入接收机，发射端滤波器谐振于接 收频率。
4.毕设进程与计划
进程 （4月）
• 大概了解了微波滤波器的发展历史与国内外研究背景 • 双工器的基本原理与相关指标 • 学会了HFSS软件的基本使用
空腔双工器的原理和调试
空腔双工器的原理和调试双工器是有着尖锐的调谐持性的装置，用来隔离接收和发射。
它允许一根天线完成发射和接收，而不用担心发射装置的射频能量去轰击接收机。
当然，那样做必须将发射频率和接收频率分开，称为频差。
在2米波段的频差是600KHZ；在70Cm波段有着较大的宽度，是5MHZ。
通常，双工器工作在狭窄的通频带上，有着不可思议的陡峭的截止曲线。
不同于一般意义上的高通或低通滤波器。
有好几种方法来实现双工器，业余上常用空腔和相位线的方法。
《ARRL》手册上有详尽的工作原理。
《ARRL》手册上也给出了六空腔的双工器，之后又解释了其工作原理。
我也按照做了一个并让它工作，但我发现这个设计调谐起来非常困难，信噪比也一直不稳定，所以我不想在这里介绍它们。
我相信，现在已经有调谐简单实际可行的双工器被设计制造出来了。
我一直推崇的一款双工器是名叫"华康"(Wacom)的设计。
它用4个8吋的腔体构成“带通(band pass)/带阻(band reject)”模式。
借助于高Q值的腔体和良好的设计，Wacom 仅用4个腔体就有相当于6个腔体的良好表现。
唯一的缺点是费用较高。
图一详细给出了它的结构，其中两个腔体组成一组与发射机输出端连接；另外两个与接收机输入端连接。
用“T”型接头将它们连接起来，再通过同轴电缆与天线相连。
图一四腔带通/带阻双工器连接图每个腔体都有二个功能。
第一，必须通过想得到的信号（即带通或通带）；第二，必须尽可能阻止不想要的信号（即带阻或阻带）。
在（图2）中我给出了用于发射的空腔滤波器典型响应曲线。
请注意，它在145.37MHZ的发射频率上通过了几乎所有的信号，并且在接收频率处，即低于发射频率600KHZ处有着-30dB+的衰减。
同样，两个接收腔体也精确地匹配，除了它们的通频点在144.77MHZ的接收频率上外，它们阻带的谷点都在发射频率145.37MHZ上。
这样，发射腔体将滤除发射机所产生的较宽频带上的噪声（殘余发射）使其不进入接收机，而接收腔体也将滤除发射机产生的射频功率使其不进入接收机。
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带短路支节的FSS双工器设计详细讲解
1、引言双工器在微波中继通信、微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪表中都得到极其广泛的应用。
膜片波导滤波器具有体积小，损耗低，Q值高等优点，因此受到关注，与传统使用的双工器相比，波导型双工器省掉了环行器，故而结构紧凑，一体化程度高。
此外波导型双工器还具有隔离性好的优点，因此受到普遍关注。
目前国内一般采用等效电路法设计波导型双器。
等效电路法是一种近似的方法，利用该法设计的双工器综合精度低，很难满足高性能、高指标要求的场合。
近年来，将高精度的模式匹配法等技术应用于波导无源器件中，得到了所设计器件的实测值与电磁仿真软件综合优化值相当吻合的优良结果。
2、双工器设计理论图1为双工器结构图，角孔式膜片作为谐振腔，而四分之一波长波导作为耦合器。
我们在知道设计指标的情况下，可以根据经典微波理认来求得角孔膜片的大小。
滤波器模型设计所需要的参数，谐振频率f0，有载品质因数Qi。
对应于集总参数电路的关系由（1）和（2）式给出：
图2所示，据经典微波理论和等效电路法，便可以初步设计滤波器及双工器。
工程中对双工器的指标要求越来越高，有时会要-100dB的隔离度。
显然，运用传统的腔体滤波技术难以设计出体积小，隔离度高的双工器。
在结构模型（图1）的基础上运用短路支节技术，可以设计出体积小，性能良好的双工器。
以两个FSS膜片和一个短路支节作为一个单元来研究它的特性。
通过改变短路支节的宽度、高度和长度可以控制零点的位置。
如图3所示，是将零点控制在低端的一个单元结构。
随着短路支节的宽度/长度的减小，传输零点往频率高的位置移动，如图4所示。
图3和图4所示结构对应的尺寸如表格1所示。