射頻功分器知識(shí)都在這里,太全了!
功分器全稱功率分配器,英文名 Power divider。是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件,也可反過來將多路信號(hào)能量合成一路輸出,此時(shí)可也稱為合路器。
通俗地講,就是功分器可以幫助我們將信號(hào)分成多個(gè)部分,然后送到不同的地方,比如一個(gè)高鐵站有很多路軌,而每一路軌都需要有信號(hào)來通行,所以我們就需要將信號(hào)通過功分器分配到不同的路軌上。
功分器從電路結(jié)構(gòu)上分為兩大類:
1.無源功分器,它的主要特點(diǎn)是:工作穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,無需供電;而它的主要缺點(diǎn)是插入損耗較大。
2.有源功分器:內(nèi)部帶放大電路,它的主要特點(diǎn)是:有增益,可彌補(bǔ)線路損耗,降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)。而它的主要缺點(diǎn)是需要外部供電才能正常工作,功率容量較小,只能傳遞小信號(hào)。
在本文中,我們將深入了解射頻功分器這個(gè)神奇的器件。
一、射頻功分器的原理
射頻功分器是一種被廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的器件,其主要功能是將一個(gè)輸入信號(hào)分成多個(gè)輸出信號(hào),同時(shí)保留原有信號(hào)特征。對(duì)于無源功分器,其內(nèi)部原理是采用微帶分支線構(gòu)建分支網(wǎng)絡(luò),并利用四分之一波長微帶傳輸線進(jìn)行阻抗匹配,使得各個(gè)端口看過去的阻抗等于50歐,再分路的同時(shí),最高效率地實(shí)現(xiàn)能量傳輸。有源功分器就是在無源功分器基礎(chǔ)上加上放大電路,放大后再進(jìn)行分配。
二、射頻功分器的設(shè)計(jì)
由于射頻功分器工作頻率較高,在器件內(nèi)部非常容易產(chǎn)生信號(hào)反射,降低傳輸效率,設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行阻抗匹配設(shè)計(jì),優(yōu)化端口駐波比。需要設(shè)計(jì)合適的過渡結(jié)構(gòu)以降低過渡效應(yīng)引起的信號(hào)反射,如同軸連接器到微帶線的過渡;合理的阻抗匹配枝節(jié)設(shè)計(jì),在拓展帶寬的同時(shí),盡可能的保持低的駐波比;設(shè)計(jì)合理的腔體結(jié)構(gòu),避免在工作頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振。此外,射頻功分器的設(shè)計(jì)需要考慮線路損耗,需要選擇合適的高頻板材、使用低損的PCB表面處理工藝等。
三、射頻功分器應(yīng)用
射頻功分器在無線通信系統(tǒng)中的重要性不言而喻,它可以在不影響信號(hào)質(zhì)量的情況下,將同一信號(hào)分配給不同的天線,實(shí)現(xiàn)多天線系統(tǒng)的增益和容錯(cuò)功能,提高無線通信的覆蓋范圍和可靠性。
此外,它還可以應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)航、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域,因?yàn)檫@些系統(tǒng)都需要處理高頻信號(hào)。
未來,隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,射頻功分器將應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,如智能家居、遠(yuǎn)程監(jiān)測等。
四、射頻功分器選擇標(biāo)準(zhǔn)
隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)于射頻功分器的要求也越來越高。那么如何選擇性能卓越的射頻功分器?
一般來說, 功率分配器的技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍、插入損耗、支路端口間的隔離度、端口的電壓駐波比等。
1.頻率范圍:這是各種射頻/微波電路的工作前提,頻率范圍越寬,適應(yīng)場景越廣,同樣功分器設(shè)計(jì)難度越大,寬帶功分器頻率范圍可覆蓋十個(gè)甚至數(shù)十個(gè)倍頻程。
2.插入損耗:插入損耗是指信號(hào)通過功分器時(shí)的信號(hào)損耗。在選擇射頻功分器時(shí),應(yīng)盡量選擇插入損耗低的產(chǎn)品,這樣傳輸質(zhì)量會(huì)更好。
3.隔離度:支路端口間的隔離度是功率分配器的另一個(gè)重要指標(biāo)。如果從每個(gè)支路端口輸入功率只能從主路端口輸出,而不應(yīng)該從其他支路輸出,這就要求支路之間有足夠的隔離度。
4.駐波比:每個(gè)端口的電壓駐波比越小越好,駐波越小,能量反射越小。
基于以上技術(shù)指標(biāo),給大家推薦下芯啟源的射頻分配器,體積小、耐高溫;高隔離、低插損、低駐波,能保證信號(hào)傳輸質(zhì)量。值得一提的是,駐波比很優(yōu)秀,最大化滿足要求較高的應(yīng)用場景,而且這個(gè)品牌的射頻功分器有多種接頭、頻率范圍可以選擇,能滿足涵蓋多種射頻通訊領(lǐng)域的測試測量使用,產(chǎn)品具有高精度、高可靠性特點(diǎn),可以定制專業(yè)級(jí)測試、軍品級(jí)產(chǎn)品。
目前芯啟源有三種系列射頻功分器產(chǎn)品:
微帶系列:主要用于射頻通訊類電子產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)測試,具有高機(jī)械可靠性、耐磨損、耐腐蝕、使用壽命長的優(yōu)勢;其頻率范圍、接頭類型均可定制;
GPS 有源系列:將GPS/Galieo/Gnss信號(hào)進(jìn)行放大并分配輸出給多路GPS接收設(shè)備,可對(duì)GPS有源天線進(jìn)行直流饋電,多種接頭/材質(zhì)可供選擇,支持定制;
電阻系列:工作頻率可低至直流,優(yōu)異的電氣性能滿足高精度的測試要求,多種接頭/材質(zhì)可供選擇,支持定制。
五、射頻功分器的未來發(fā)展
射頻功分器的發(fā)展前景非常廣闊,隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)于射頻功分器的要求也越來越高。另外,在集成電路和微納米技術(shù)的發(fā)展下,射頻功分器將越來越小型化和集成化,大大降低設(shè)備的功耗和成本。