1、功分器基礎知識培訓第1頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一基本單位 1.MHz、GHz （Hz、KHz） 描述頻率的單位。.dB（dBm、dBc）在射頻、微波電路中用波的概念來描述能量的傳遞，用功率而不用電壓或電流。dB 比值。描述衰減或增益。 dB10lg(p2/p1)。dBm 比值。功率單位。 dBm 10lg(p/mw)。dBc 比值。功率的相對大小。 dBc 10lg(po/pi)po(dBm)- pi(dBm).功率單位。.。描述相位的單位。第2頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器基本概念.功分器的基本概念功分器是將輸入的信號的能量按

2、一定的比例分成兩路或多路的器件。 功分器反過來使用就是功率合成器。圖功分器的國際通用符號 為輸入鍛，、為輸出端。第3頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標.功分器的技術指標（）頻率范圍（）承受功率（）分配損耗（）插入損耗（）隔離度（）駐波比（）幅度平衡（）相位平衡第4頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標.功分器的技術指標（）頻率范圍各種射頻微波電路工作的前提。表達方式：起始頻率終止頻率中心頻率帶寬常用單位：MHz、GHz（）承受功率在大功率分配器合成器中，電路元件所能承受的最大功率是核心指標。表達方式：峰值功率連續波功率（平

3、均功率）常用單位：測試方法：功率試驗備注：功分器中功率承受的薄弱環節是電阻，電阻在吸收微波能量之后將微波能量轉換成熱能，如果電阻不能良好散熱就會被燒毀。第5頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標（）分配損耗也叫作功分器的理論損耗。Ad10log（1/N ） 。（）插入損耗由于傳輸線的介質或導體不理想等因素，由各種非理想狀態引入的損耗。 （ IL） IL Ad（實際測量值； Ad 分配損耗值）損耗輸出端與輸入端功率比（ 10lg(pout/pin)。是分配損耗與插入損耗之和，也就是測試時直接從儀器上讀出的S21值。常用單位： dB 測試方法：使用矢量網絡分析儀直

4、接測試。測試時將產品輸入端與被測試的輸出端分別與儀器兩個通道相連，其余端口端接歐姆匹配負載。此時，測試出的是產品損耗值，要得到插入損耗值，還需減去產品的分配損耗值（即理論損耗）。備注： 不等分功分器一般不使用插入損耗的概念，往往使用與標稱分配值之間的誤差來確定，其損耗應嚴格按總輸出功率與總輸入功率獲得比值進行。第6頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標（）隔離度支路端口間的隔離度是功分器的另外一個重要指標。如果從每個支路端口輸入功率只能從主路輸出，而不能從其它支路輸出時，就要求支路間有足夠的隔離度。定義為輸出端與輸出端功率比（ 10lg(pout/out)。常

5、用單位： dB測試方法：使用矢量網絡分析儀直接測試。測試時將產品被測試的兩輸出端分別與儀器兩個通道相連，輸入端口端接歐姆匹配負載。備注：功分器的隔離主要是由隔離電阻產生的；功分器的隔離度也決定于輸入端的駐波系數 ；因此在對功分器進行調試時，需要注意輸入端駐波與隔離電阻的影響。在調試中也可以通過隔離的異常情況判斷電阻裝配是否正確。第7頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標備注：有時用戶會希望有40dB的隔離度，這種要求合理嗎？l 對功分器來說，不合理。l 在實驗室條件下，功分器的隔離度可以很高。因為此時儀器校準完畢后，測試端口基本是理想的，同時試驗室使用的連接于

6、輸入端的負載的駐波較小。如果要求40dB的隔離度的，要求輸入端的駐波為34dB(40dB-3dB-3dB),回波損耗為34dB，此時要求駐波為1.04，也就是說，實際使用中必須使用駐波為1.04的器件接在功分器的輸入端，這基本上不可能。l 在窄帶情況下，有的公司說可以達到40dB的隔離度，這種說法有些勉強，這些40dB隔離度的功分器甚至在測試時，只要換一個負載，就可能使隔離度從40dB降至25dB。l 如果必須要求40dB的隔離度，必須在功分器的輸出端加隔離器或隔離放大器，這會大大增加成本。同時這種方法往往只能在窄帶上使用，而且會引入其它的問題，諸如損耗增大，承受功率降低等。第8頁，共21頁，

7、2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器技術指標（）駐波比回波損耗和駐波均是描述器件端口反射大小的不同的描述。在無反射的理想情況下，回波損耗是負無窮大，駐波為1，回波損耗為接近0，駐波越接近無窮大，反射就越大。 （VSWR）常用單位：-/ dB(駐波回波損耗）測試方法：使用矢量網絡分析儀直接測試。測試時將產品被測試的端口與儀器兩個通道相連，其余端口端接歐姆匹配負載。（或是在測試損耗及隔離的過程中一并將駐波進行測試。）備注：駐波都是大于的。因為：駐波（反射系數）（反射系數 ）第9頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器常見問題分析.頻率偏移功分器的每一級電長度均

8、為中心頻率的/4波長， /4波長的電長度在我們的設計中直接表現為印制線的物理長度。中心頻率越高，對應/4波長的物理長度越短。因此，當產品頻率偏高（或是偏低）時，我們可以判斷的是印制線的長度短（或長）與標準長度了。.損耗偏大功分器作為進行功率分配的器件，本身是不能放大或是減小信號功率的，它能實現的只是信號能量的分配，因此我們調試的時候只能將損耗調平，而不能將損耗調小。另外，在裝配時接地不好、電阻焊接不平衡、連接器與印制板之間連接不好或是連接器本身指標以及印制線鍍層等都會影響產品的損耗。因此，在連接器檢驗、印制板加工、裝配等過程中都要嚴格控制質量，以免出現上述的原因引起損耗偏大。第10頁，共21頁

9、，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器常見問題分析.隔離不夠影響隔離指標的主要原因就是隔離電阻。因此在隔離指標不正常的時候應先檢查隔離電阻阻值是否正確。當隔離電阻阻值不正確時，除了隔離指標，還將影響輸出端口駐波，使駐波變差。另外，輸入端口的駐波也會影響隔離指標。因此，當隔離不夠的時候應先檢查是否是因為駐波指標太差產生的影響。并且也可以微調電阻阻值以及電阻附近的印制線達到改善隔離的目的。4.駐波超差阻抗不匹配將引起駐波超差，包括連接器與印制線相連產生的突變。因此，一般的調試方法是找出不匹配點，就近進行補償。另外，接地不好也會影響駐波。第11頁，共21頁，2022年，5月20日，14

10、點34分，星期一功分器常見問題分析5.指標不穩定連接器問題產生 接地不好產生 印制線產生第12頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器基礎設計1.基礎概念 阻抗 低頻電路中，線路的尺寸與工作波長相比是很小的，在信號傳輸中，線路上各點的電壓和電流是一致的。此時，我們以電壓和電流來描述線路特征。 在微波頻率下，線路的尺寸與工作波長相當或是大于工作波長了，在信號傳輸中，線路上各點的電壓和電流已經是不一樣了。引入阻抗的概念來描述線路的特性。Z=V/I。 Z0=1/YO=（L/C）0.5 表示特征阻抗。是傳輸線上的行波電壓與電流之比。第13頁，共21頁，2022年，5月20日，1

11、4點34分，星期一功分器基礎設計2.功分器設計表現2.1實現方式 微 帶 線功分器（微帶線的形式、影響指標的要點：如厚度、介電常數等）注意：接地是否良好；印制線與連接器是否匹配（焊接是否良好、印制線與接頭間距是否過大、有無短路現象）；電阻焊接（位置是否準確；焊接是否良好）。 帶 狀 線耦合器（帶狀線的形式、影響指標的要點）注意：是否壓緊；接地是否良好 腔體形式功分器、耦合器 第14頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器基礎設計2.功分器設計表現 2.2 影響參數 級數：在相同紋波情況下，級數越多，頻帶越寬。 （不同級數產品的標準曲線圖） 阻抗：在產品中，阻抗直接對應的

12、是印制線的寬度。阻抗相同的情況下，印制板材料H、ER影響線的寬度。 相同印制板材料：線越寬，阻抗越低； 線越窄，阻抗越高。 相同阻抗： ER越高，線越窄； ER越低，線越寬。 相同ER與阻抗： H越大，線越寬； H越低，線越窄。 第15頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一功分器基礎設計3.舉例說明 第16頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一耦合器基本概念.耦合器的基本概念 耦合器將信號耦合出一部分能量，耦合出的能量常用于信號的檢測或監測，比如功率測量和檢波等 。圖耦合器的國際通用符號 1C1C22第17頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一耦合器技術指標.耦合器的技術指標（）頻率范圍（）耦合度-耦合精度、波動范圍（）插入損耗（）隔離度（）方向性（）駐波比第18頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星期一基本技術指標耦合度耦合度波動0.2dB平均耦合度耦合精度標稱耦合度(20dB)第19頁，共21頁，2022年，5月20日，14點34分，星