无源器件资料.docx

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无源器件资料

2.1无源器件基础知识3

2.1.1工程常用无源器件3

2.1.2无源器件的生产工艺要求6

2.1.3光器件基本知识6

2.1.4微带与腔体的区别7

2.2常用器件分类介绍8

2.2.1微带功率分配器8

2.2.1.1器件特点8

2.2.1.2器件用途8

2.2.1.3器件型号及指标9

2.2.2微带定向耦合器12

2.2.2.1器件特点12

2.2.2.2器件用途13

2.2.2.3器件型号及指标13

2.2.3腔体耦合器16

2.2.3.1器件特点16

2.2.3.2器件用途17

2.2.3.3器件型号及指标17

2.2.4基站耦合器40

2.2.4.1器件特点40

2.2.4.2器件用途41

2.2.4.3器件型号及指标41

2.2.5双频合路器48

2.2.5.1器件特点48

2.2.5.2器件用途49

2.2.5.3器件型号及指标49

2.2.6腔体功率分配器51

2.2.6.1器件特点51

2.2.6.2器件用途52

2.2.6.3器件型号及指标52

2.2.73dB电桥55

2.2.7.1器件特点55

2.2.7.2器件用途56

2.2.7.3器件型号及指标56

2.2.8腔体双工器58

2.2.8.1器件特点58

2.2.8.2器件用途59

2.2.8.3器件型号及指标59

2.2.9腔体滤波器68

2.2.9.1器件特点68

2.2.9.2器件用途69

2.2.9.3器件型号及指标69

2.2.10光器件85

2.2.10.1固定光衰减器85

2.2.10.2光环形器86

2.2.10.3光隔离器87

2.2.10.4光纤光缆跳线88

2.2.10.5单/双窗口宽带耦合器（1*2、2*2系列）89

2.2.10.61310/1550nm高隔离度波分复用器91

2.2.10.7滤波片型波分复用器92

2.2.11天线94

2.2.11.1天线理论知识94

2.2.11.2天线的选择原则94

2.2.11.3常用天线的分类94

2.2.12电　　缆94

2.2.12.1同轴电缆传输理论94

2.2.12.2传输特性94

2.2.12.3机械特性94

2.2.12.4同轴电缆结构和材料94

2.2.12.5应用设计指南94

2.2.13泄漏电缆94

2.2.13.1简介94

2.2.13.2漏缆的工作原理94

2.1无源器件基础知识

2.1.1工程常用无源器件

●滤波器：

（filter）通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备

●衰减器：

（attenuator）在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数的、由电阻元件组成的四端网络，其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。

●功分器：

进行功率分配的器件。

有二、三、四….功分器；接头类型分N头（50Ω）、SMA头（50Ω）、和F头（75Ω）三种，我们公司常用的是N头和SMA头。

●耦合器：

从主干通道中提取出部分信号的器件。

按耦合度大小分为5、10、15、20….dB不同规格；从基站提取信号可用大功率耦合器（300W），其耦合度可从30~65dB中选用；耦合器的接头多采用N头。

常用于对规定流向微波信号进行取样。

在无内置负载时，定向耦合器往往是一四端口网络。

定向耦合器常有两种方法实现，一为耦合定向耦合器，其耦合区长度为四分之一的整数倍，其直接输出和耦合输出端口在结构上不相邻，输出相位差往往是90度或180度，剩余的一个端口称为隔离端，理论上隔离端不输出任何能量。

另一种为分支线定向耦合器，两输出端口结构上相邻，输出相位差也可以实现90度或180度，常用于强耦合场合。

●负 载：

终端在某一电路（如放大器）或电器输出端口，接收电功率的元/器件、部件或装置统称为负载。

对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。

●环形器：

使信号单方向传输的器件.

●转接头：

把不同类型的传输线连接在一起的装置。

●馈 线：

是传输高频电流的传输线。

●天 线：

（antenna）是将高频电流或波导形式的能量变换成电磁波并向规定方向发射出去或把来自一定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。

●合路器

合路器分为同频合路器和异频段合路器两种。

对同频合路器来讲，由于信道间隔很小（250KHz），不能采用谐振腔选频方式来合路，因此只能采用宽带合路器件，经典的作法是采用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。

四载频的合路需要3只3dB电桥来完成。

功分器为什么不能作大功率合路器使用？

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。

以二功分器为例说明。

如图：

作为功分器来讲，信号从IN输入，当信号到达A、B二点时为同频同相信号。

图：

5-1

所以R上无电流流过即无功率损耗。

信号被平均分配到out1和out2上。

而此时的功率容量主要取决于微带线承载的功率。

当然R值的选取还应考虑out端开路、短路情况。

而上图作为合路器来讲，信号分别从out1和out2输入。

由于out1和out2是两个不同的信号源，它们在A、B两点的频率和相位均不相同。

此时R上就有电流流过。

经理论计算（可参考：

微带电路设计原理）R上承载的功率是1/2out1＋1/2out2。

如果out1和out2分别输入10W功率，那么R至少要选10W以上的功率电阻。

同理说明out1和out2到达“IN”的功率只能是1/2out1＋1/2out2。

有一种情况IN＝out1＋out2是可以成立的。

下图是一个100W功率放大器的原理图。

假如放大器1和放大器2管子配对无相位差，由于放大的是同一个激励信号。

在A、B两点是一个同频同相的50W信号。

R上无功率损耗。

因此能量被全部合成到C端口。

由于功分器通常采用微带结构，平衡电阻R一般取值不大。

且散热面也不够大,所以功分器不宜作大功率合成使用。

而两个大功率的载波信号合成建议采用3dB电桥。

由于3dB电桥可采用腔体结构，且可采用大功率外接负载适合大功率信号合成使用。

异频段合路器是指两个不同频段的信号功率合成所用。

如，CDMA和GSM功率合成；CDMA/GSM与DCS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来合成，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GSM与CDMA之间的相互干扰。

根据要求，CDMA通道对GSM909～960MHz的频率要达到60dB衰减，GSM通道对825～880MHz的频率要达到60dB衰减。

2.1.2无源器件的生产工艺要求

无源器件相对有源器件来讲由于构成无源器件的元件非常之少，所以它的生产相对简单，但是由于器件的频率很高，对于加工细节的要求也相应较高。

首先，它的核心电路设计要求精确。

通常采用计算机辅助设计及仿真测试，保证设计的精确性。

电路板应采用微带电路专用材料聚四氟乙烯，不能使用环氧板，前者，介电常数稳定、均匀、插损小、高低温性能稳定，后者，介电常数不均匀、高低温参数变化大，不能作微带板来使用，此外还要求专门的微带印制板厂商加工，否则不能保证加工精度。

第二，金属盒体的加工是器件整体可靠性的保证。

要求壁厚大于4mm，底板与电路板要大面积接地，部分厂商采用壁厚仅1.5mm的铝合金型材，悬浮安装微带板，无法保证技术要求。

此外，接插件的选购也是重要环节，内导体的材料是关键因素，通常要求选用铍青铜材料。

耦合器、功分器的负载电阻应根据器件的功率需要来确定。

耦合器的负载电阻不应小于5W，功分器的平衡电阻不应小于1/2W,并应使用标准微带电阻。

2.1.3光器件基本知识

●光功率：

衡量光信号的大小，可用光功率计直接测试，常用dBm表示

●光端机：

主要由光发送机和光接收机组成，功能是将要传送的电信号及时、准确的变成光信号并输入进光纤中进行传播（光发送机）；在接收端再把光信号及时、准确的恢复再现成原来的电信号（光接收机）。

由于通信是双向的，所以光端机同时完成电/光（E/O）和光/电（O/E）转换。

●激光器：

把电信号转换为光信号，用在光发射机中，主要指标是能够发出的光功率的大小。

●光接收器：

把光信号转换为电信号，用在光接收机中，主要指标是接收灵敏度。

●光耦合器：

光耦合是表示有源的或无源的或有源与无源光学器件之间的一种光的联系。

联系形式多种：

光的通道，光功率的积聚与分配，不同波长光的合波与分波，以及光的转换和转移等。

能实现光的这种联系的器件称为光耦合器。

●波分复用器：

光分波器或光合波器统称光复用器，它能将多个载波进行分波或合波，使光纤通信的容量成倍的提高。

目前采用1310nm/1550nm波分复用器较多，它可将波长为1310nm和1550nm的光信号进行合路和分路。

●光衰减器：

就是在光信息传输过程中对光功率进行预定量的光衰减的器件。

按衰减值分3、5、10、20dB五种，根据实际需要选用。

●光法兰头：

光法兰头又称光纤连接器。

实现两根光纤连接的器件，目前公司采用的有FC型和SC型两种活动连接器，既可以连接也可以分离。

●光 纤：

传输光信号的光导纤维，分多模光纤、单模光纤两大类。

光纤材料是玻璃芯/玻璃层，多模光纤的标准工作波长为850/1310nm，单模光纤的标准工作波长为1310/1550nm，衰减常数为：

工作波长 850nm                  1310nm                   1550nm

单模光纤（A级） ≤0.35dB/km   ≤0.25dB/km

多模光纤             3~3.5dB/km               0.6~2.0dB/km 

●光 缆：

由若干根光纤组成，加有护套及外护层和加强构件，具有较强的机械性能和防护性能。

种类有室外光缆、室内光缆、软光缆、设备内光缆、海底光缆、特种光缆等。

●尾 纤：

一端带有光纤连接器的单芯光缆。

●跳 线：

两端都装有连接器的单芯光缆。

2.1.4微带与腔体的区别

按照设计原理，RF无源器件主要分为微带无源器件与腔体无源器件。

以滤波器为例，腔体滤波器是利用金属管内的空腔具有的频率选择性作用来实现滤波的，与微带线同属分布式结构，但微带是利用印刷板上导线分布来实现滤波的。

腔体器件与微带器件相比最大优点是插入损耗小。

由于损耗少及导热面积大，它承载功率也较微带器件要大的多。

此外，由于耦合带的截面积较大，在制造工艺中，可以采用接插件与耦合带线螺纹连接，使连接的可靠性大为增加，无虚焊的可能性，即使连接件内导体松动也不致影响器件的使用。

2.2常用器件分类介绍

2.2.1微带功率分配器

2.2.1.1器件特点

功率分配器主要分为二功分、三功分、四功分器。

其主要特点为插入损耗小，隔离度高，波动范围小，可靠性高，接头灵活，适用于多种频段，但功率容量小。

2.2.1.2器件用途

HXPD系列功率分配器可均匀的分配较小功率的RF信号（一般低于50W），适用于CDMA、GSM900MHz、DSC1800MHz和2.5G无线接入的室内分布系统。

它能满足各种频段的技术要求，具有可靠性高、频带宽、易于安装等特点，在室内分布系统工程中得到了广泛的应用。

2.2.1.3器件型