功分器和合路器
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功分器和合路器
今天我们来讲一讲功分器和合路器。
老规矩,我们不会深入到细节的计算和定义,我们的目标是用简单的方法去描述其主要功能和特点。
1 功分器
功分器,顾名思义,就是把功率分成两路或几路。
自然界中,当河流遇到障碍物时会分成两路,这就像是一个功分器。
这个时候,水还是原来的水,流水的方向还是原来的方向,只是路径改变了。
在功分器里,水就是射频信号,输入信号被分割,信号形式不变,但功率被分割。
在下图中,我们可以看到一个功分器的简单例子。
A端的信号(大红色圆圈表示)分成B和C两路信号。
需要注意的是,输出的信号是相同的,只是每路输出信号功率为输入信号功率的一半(红色小圆圈)。
那么,接下来的问题是,为什么要用功分器?在哪里使用功分器?
想象一下,这里有三个村庄,刚好三个村庄的中间有一座小山。
现在,我们为了覆盖三个村庄,要在这座小山上安装一个基站。
不幸的是,为了降低成本,该基站只有两个小区。
但是需要覆盖三个不同方向的村庄,怎么办?
这个时候,我们就可以用功分器将某个小区的信号分成两路来覆盖两个不同的区域。
在上图中,蓝色小区被分割成两路信号,覆盖两个不同位置的村庄。
需要指出的是,那个信号没有被分割的小区(黄色小区)应该覆盖人口最为密集的那个村庄,因为该区域话务最高。
另外,两个蓝色小区的输出功率是黄色小区输出功率的一半。
在工程设计的时候,一定要考虑这3dB的差距,特别是针对室内覆盖。
好了,现在我们已经看到了一个简单的功分器是如何工作的。
通常一个功分器不仅仅只有两路输出,比如,也有4路输出的功分器。
在这种情况下,每个输出端的信号功率是输入信号的1/4。
不过,功分器会涉及到插入损耗,也就是系统中插入了功分器这一元器件带来的损耗。
以上我们说输出信号是输入信号的1/4时,并没有考虑功分器本身的插入损耗。
那么,在实践中,各种类型的功分器有多大的损耗呢?
假设插入损耗为0,我们只考虑信号功率下降来源于一路分成多路,下面这张表分别列举了分工器的输出端口数和对应的信号电平降低数。
按照上表,一个4输出的功分器,输入信号为-84 dBm,那么每一输出端的信号就为-90 dBm。
当然,功分器还需要考虑“隔离”,即信号之间不能产生干扰;还需要考虑不同频率的信号等等。
不过,我们今天只是做简单的介绍,太复杂的就省去了。
如果把功分器反过来使用会怎样呢?
2 合路器
如果将上面的功分器的图反过来,B和C成了输入端,A成了输出端,A端口输出的信号是B端口和C端口输入信号的总和,这就叫合路器。
合路器多用于将多路信号合并在一条传输通道上传输。
我们仍然采用上面的例子。
一个用户(黄色笑脸)的信号通过天线(1)到达BTS(2);另一个用户(红色笑脸)的信号通过天线(3)到达BTS(2)。
在BTS,
这两路信号将被合并,并且可以分别处理这两个用户的信号。
如下图所示,两个用户(黄色笑脸和红色笑脸)的信号在合路器相加,并通过单馈线传送到BTS。
当然,和功分器一样,合路器同样存在插入损耗和隔离的问题。
以上就是功分器和合路器的最简单的介绍,希望对刚入行通信的小伙伴们有所帮助。
当然,大牛们就不用看了!。