无源器件基本知识
无源器件基础知识
无源器件基础知识⒈功率分配器功率分配器的任务是把射频功率按一定比例分成两路或多路。
通常采用的功率分配器是T型接头或T型接头的变形，其类型有波导型、同轴线型、带状线型或微带线型等。
图1.1是典型的微带三端口功率分配器。
图1.1 三端口功率分配器当信号从端口1输入时，功率从端口2和端口3输出，只要设计恰当，两输出可按一定比例分配，并保持同相，隔离电阻R中没有电流，不吸收功率。
若端口2或端口3稍有失配，则有功率反射回来，被电阻R吸收，从而保证两输出端有良好的隔离，并改善输出的匹配。
功率分配器的主要技术指标要求是：功率分配比、工作频带、两输出端的隔离度，输入电压驻波比，功率容量等。
⒉定向耦合器⑴分类定向耦合器的类型很多，按其耦合输出方向分类，有同向定向耦合器（图2.1-a ）和反向定向耦合器（图2.1-b）。
（a） (b)图2.1 同向和反向定向耦合器按其传输线类型分类，可分为波导定向耦合器、同轴线定向耦合器、带状线或微带线定向耦合器等。
常用传输线类型如图2.2所示。
按其耦合强弱分类，可分为强耦合定向耦合器和弱定向耦合器。
通常称0dB、3dB等定向耦合器为强耦合器；20dB、30dB等定向耦合器为弱定向耦合器；而直径分贝值为中等耦合定向耦合器。
按其承受功率分类，可分为小功率定向耦合器和大功率定向耦合器。
按其输出相位分类，有90°定向耦合器。
图2.2 常用传输线截面图⑵定向耦合器的技术指标耦合度设图2.1-b的定向耦合器中端口1的归一入射电压为a1，端口4耦合输出的反射波电压为b4，则输出电压与入射电压之比，叫电压耦合系数，即而功率耦合系数是若用分贝表示，则得分贝耦合系数是由于定向耦合器的输入功率P1必定大于耦合输出功率P4,所以分贝耦合系数为负值。
但习惯上只称它的绝对值。
我们通常就把分贝耦合系数的绝对值称为耦合度。
图2.1-b 定向耦合器的端口1的输入功率一部分被耦合输出到耦合端口4，造成输出端口2的功率损失，称为耦合损耗。
无源器件基础.
12
五路合一合路器
13
四路合一合路器
14
同频合路器（ 3dB电桥）
同频合路器 3dB电桥
15
无源器件电气指标的定义 功率分配器的定义
功分器是一种将一路输入信号能量分成两路或多 路输出相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量 合成一路输出，此时也可称为合路器。一个功分器的 输出端口之间应保证一定的隔离度。
无源器件和射频基础知识
武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 武汉虹信通信技术有限责任公司
1
无源器件
无源器件的分类 无源器件电气指标的定义 微带器件与腔体器件的比较
2
无源微波器件产品类别
功率分配器:微带/腔体 定向耦合器:微带/腔体 异频合路器 同频合路器 3dB电桥 负载 衰减器 滤波器 合路单元
24
定向耦合器的定义
定向耦合器常用于对规定流向微波信号进行取样。 在无内负载时，定向耦合器往往是一四端口网络。
25
7dB定向耦合器的电气指标参数
频率范围(MHz) 耦合度(dB) 插入损耗(dB) 带内波动(dB) 方向性(dB) 回波损耗(dB) 阻抗(Ω ) 三阶互调(dBc) 接口类型 功率容量(W) 工作温度(℃) 外形尺寸(mm) 重量(kg) 806~960/1710~2200/2200~2500 7 ≤1.34 ≤±0.8 ≥20 ≥20 50 ≤-140@+43dBm×2 N-F >50 -30~+70 146×52×19 0.32
（5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB）
7
若按照使用频段划分: 1）806～960MHz 频段定向耦合器 2）806～2200MHz频段定向耦合器 3）806～2500MHz频段定向耦合器 4）1710～2500MHz频段定向耦合器（小灵通频段）
无源器件培训资料
电感器的参数包括电感量、品质因数、分布电容等。电感量是衡量电感器储存 能力的重要参数，品质因数反映了电感器的效率，分布电容则会影响电感器的 频率特性。
电阻器的特性与参数
电阻器的特性
电阻器是一种限流元件，其阻值大小与材料、长度、截面积 和温度等因素有关。电阻器的主要特性是消耗电能，将电能 转换为热能。
02
电感器工作原理
电感器的工作原理是基于电磁感应定律。当电流通过电感器时，会在其
周围产生磁场，从而产生感应电动势，阻碍电流的变化。
03
电感器主要参数
电感器的参数包括电感量、品质因数、分布电容等。电感量表示电感器
储存磁场能量的能力，品质因数表示电感器的效率，分布电容表示电感
器中存在的寄生电容。
电阻器基础知识
智能化 随着人工智能和物联网技术的发 展，无源器件的智能化程度越来 越高，智能化无源器件的应用越 来越广泛。
无源器件的未来展望
新的应用领域
随着科技的发展，无源器件的应用领域将越来越广泛，例如在 新能源、医疗、航空航天等领域的应用将越来越广泛。
新的材料和工艺
随着新材料和工艺的发展，无源器件的性能将得到进一步 提高，例如采用新型材料和工艺的无源器件将不断涌现。
磁芯饱和
当电感器通过的电流过大时，磁芯可能会饱和，导致电感值急剧下降。解决方案是减小 电流或更换更高额定电流的电感器。
电阻器常见问题与解决方案
总结词
电阻器常见问题与解决方案
阻值漂移
由于温度、电压或机械应力的影响，电阻器的阻值可能会发生变化。 解决方案是选择稳定性更高的电阻器或采取相应的补偿措施。
噪声干扰
电容器的参数
电容器的参数包括容量、耐压、误差等级等。容量是衡量电容器储能能力的重要 参数，耐压表示电容器能够承受的最大电压，误差等级则反映了电容器的精度。
无源器件讲义
滤
波
器
滤波器是改变传输通道的频率响应、抑制
无用信号、保障有用信号传输质量的无源 器件或电路． 滤波器有两个输入端和两个输出端．当某 一频率范围的信号通过滤波器时，其中衰 减很小的频率范围称通带，衰减极大的频 率范围称为阻带，通带和阻带交界处的频 率称为截止频率fc. 率称为截止频率fc.
种类：
均衡偏差
均衡偏差为工作频段内规定频率点均衡值与理 论均衡值的差，它反映均衡器对电缆损耗的补偿 程度．均衡偏差值越小，补偿效果越好． 反射损耗 他是衡量均衡器输入端和输出端匹配好坏的指 标．反射损耗越大，端口的阻抗匹配越好． 载流量 在采用集中供应电方式的CATV系统中，均衡器 在采用集中供应电方式的CATV系统中，均衡器 应能为后续的远程供电放大器提供电流回路，即 具有通过一定大小电流的能力．－－－过流型 （馈电型）均衡器．
１.按对不同频率信号的衰减特性分类： a. 高通滤波器 b. 低通滤波器 c. 带通滤波器 d. 带阻滤波器 ２.按谐振元件分类： a. ＬＣ滤波器 b. 螺旋滤波器 c. 晶体滤波器 d. 机械滤波器 e.声表面滤波器 e.声表面滤波器
３.按电路结构分类： a.集中参数滤波器 a.集中参数滤波器 b.分布参数滤波器 b.分布参数滤波器
均
衡
器
有限电视系统中，电缆对传输信号的衰减量与信
号频率的平方根成正比，即电缆的衰耗－频率曲 线是倾斜的．要在整个工作频率上取得平坦的响 应特性，就必须对电缆的衰耗－频率特性给予适 当的补偿．补偿的方法之一就是设计一个均衡器， 使之较多地衰减低频部分而较少的衰减高频部分， 它与一定长度的电缆相联接，再在均衡器的输出 端设置一个具有平坦特性的放大器，即可将信号 电平恢复到原来的水平．
无源器件的基本知识
三维工程技术培训讲义1射频基本参数介绍无源器件原理介绍三维工程技术培训讲义2射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义3射频基本参数介绍固有噪声电平以KTB 定义的热噪声功率，和实际噪声功率电平之间的差别（以dB 表示）叫做噪声系数。
把它折算到电路或系统的输入端，噪声系数就为在线性有噪系统中，已算出了多种带宽内的固有噪声电平:一个实际系统中，在没有互调失真的情况下，输入噪声系数决定了最低)log(10)log(10KTB P NF Nactual dB −=三维工程技术培训讲义4射频基本参数介绍 功率/电平)是指放大器输出信号能量的能力，直放站的输出功率一般就是它的ALC 电平宽。
一般单位为w 、mw 、dBm 。
注：dBm 是取1mw 作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。
三维工程技术培训讲义5射频基本参数介绍 增益;是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。
即：dB=10lgA（A为功率放大倍数）;是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能三维工程技术培训讲义6射频基本参数介绍 插损当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。
如果一个无源器件输出的信号是输入信号的三维工程技术培训讲义7射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义8射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义9射频基本参数介绍 噪声系数噪声系数定义为系统输入信噪功率比（SNR 0）与输出信噪功率比（SNR 1）的比值。
噪声系数表征了信号通过系统后，系统内部噪声造成信噪比恶三维工程技术培训讲义10射频基本参数介绍 线性线性通常用来度量放大器使信号形状失真的程度。
通常要求放大器工作在线性工作环境中，即输入与输出的信号完全一样，只是工作幅度被放大或缩小。
三维工程技术培训讲义11射频基本参数介绍 互调;互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。
;互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号三维工程技术培训讲义12射频基本参数介绍 互调（举例）频率A 及B 上的载波，产生如下互调信号：1阶：A ，B2阶：（A+B ），（A-B ）三维工程技术培训讲义13射频基本参数介绍f1f22f1－f22f2－f1F(MHz)三维工程技术培训讲义14射频基本参数介绍三维工程技术培训讲义15射频基本参数介绍互调失真对系统的影响（举例）•三阶互调失真信号（A=935MHz ，B=960MHz)•2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHz •A 及B 代表GSM 发射频率2A-B 进入GSM 接收波段，带三维工程技术培训讲义16射频基本参数介绍 互调产生的原因•构件材料•因为磁滞的关系，铁质材料是属非线性的•材料不纯三维工程技术培训讲义17射频基本参数介绍 隔离度本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率之比，单位为dB 。
无源器件基础知识
定向天线
Symbol in system diagram
Kathrein 736395 定向天线
• Gain 8 dBi • 90 deg. • Dimensions 290*105*30mm • N-female connector with 1m RG58/CU tail cable
天线选型
– 小的平板定向天线 – 全向柱形天线， – 全向吸顶天线
Directional panel antenna
Omni antenna mounted on ceiling
Omni antenna
天线的选型原则
• 隧道内的天线选型
– 小于两公里的隧道
• 建议选择10-12dBi的八木/对数周期/平板天线安装在 隧道口内侧对2km以下的公路隧道进行覆盖。
衰减器 15dB 0~3GHz
≤1.2
N-K
负载
负载是射频无源单口器件，主要功能全部吸收来自传输线路微波能
量，改变电路的匹配特性。负载通常接在电路的终端，又称为终端负载
或匹配负载。其主要性能参数入下：
名称 5W负载 25W负载 50W负载 200W负载
工作频段 0~3GHz 0~3GHz 0~3GHz 0~3GHz
• Gain 2.1dBi • 360 deg. • Dimensions 205*67mm • N-female connector
Kathrein 737602 全向天线
• Gain 2 dBi • 360 deg. • Dimensions 200*70*110mm • N-female connector
3dB电桥
800MHz~2500 MHz
插入损耗 3.5dB
电子元器件基础知识(无源元件)..共94页
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ， 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
无源器件讲义
无源器件 主要工作参数： 工作频带 插入损耗 分配比 隔离度 驻波比 功率容量 无源交调 接头类型
功率分配器
无源器件
功率分配器
插入损耗
是分配损耗以外的不可还原的损耗，当分配器用作合成器 时的损耗称为合成损耗，合成损 耗等于插入损耗+分配损 耗。当合成器输入信号幅度频率相位均相同时，合成损耗 中的分配损耗为0。
无源器件
滤波器是一种二端口网络，有选择频率的特性。 分类：低通、高通，带阻、带通。 技术：二项式（巴特沃斯），切比雪夫、椭圆函数
滤波器
主要参数： RF插入损耗
波纹 带宽 矩形系数 阻带抑制
无源器件
双工器
双工器是频分双工体制收发信系统的一种重要部件，起 着对接收机和发信机在同时工作时收发频率隔离作用，一般 由收发滤波器组成，后接一共有部件至天线。
名称 型号 频率范围 驻波比 分配损耗 插损 最大输入功率 阻抗 接头 体积 重量 环境温度 相对湿度
功分器
名称 型号 频率范围 分配损耗 插损 驻波比(所有端口) 隔离度 3 dB ≤0.3 dB RD-52N/NP-B0
RD-5 2 （3/4）N /NP-B0
微带功分器 RD-53N/NP-B0 800~2200MHz 4.8 dB ≤0.5 dB ≤1.2 :1 ≥20dB 6 dB ≤0.4 dB RD-54N/NP-B0
P1
① ④ P4 P3 耦合 装置
P2
②
③
耦合装置的耦合方式有孔、分支线、耦合线等形成不同的 定向耦合器。
无源器件—功率分配元器件
定向耦合器
(1) 耦合度 输入端“①”的输入功率P1与耦合端“③” 的输出功率P3之比定义为耦合度，记作C。
《无源器件介绍》课件
温度特性
总结词
描述无源器件在不同温度下的性能稳 定性。
详细描述
无源器件的温度特性是指其在不同温 度下的性能稳定性。由于温度变化可 能引起无源器件的性能漂移，因此了 解其温度特性有助于保证电路的稳定 性和可靠性。
环境特性
总结词
描述无源器件在不同环境条件下的性能表现和可靠性。
详细描述
无源器件的环境特性是指其在不同环境条件下的性能表现和可靠性。例如，某些无源器件可能对湿度、压力、机 械振动等环境因素敏感，需要在特定环境下使用或采取保护措施。
03
柔性化
柔性无源器件成为研究热点，可穿戴、可折叠和可伸缩 的电子产品需求增长，为无源器件带来新的应用场景。
市场发展趋势
5G和物联网推动
随着5G通信和物联网技术的快速 发展，无源器件市场将迎来新的 增长点，尤其在射频和微波领域
。
汽车电子需求增长
汽车智能化和电动化趋势带动汽车 电子市场增长，无源器件在汽车电 子领域的应用将进一步扩大。
厚膜工艺
厚膜工艺是一种将材料通过印刷 、烧结等工艺形成无源器件的技
术。
厚膜工艺具有工艺简单、成本低 、可靠性高等优点，广泛应用于厚膜工艺的制造过程包括印刷、 烧结、涂层等步骤，其中印刷和
烧结是关键工艺。
微组装工艺
微组装工艺是一种将多个小型化无源 器件组装在一起形成复杂电路的技术 。
新工艺的探索
3D打印技术
利用3D打印技术可以制造出结构更为复杂、功能更为多样的 无源器件，提高器件的性能和集成度。
纳米压印技术
纳米压印技术可以实现高精度、大面积的图案化，为制造高 性能无源器件提供了新的途径。
新应用领域的拓展
物联网
随着物联网技术的发展，无源器件的应用领域不断拓展，涉及传感器、无线通信和能量 收集等多个方面。
无源器件 (2)
无源器件
无源器件是指在没有外部电源的情况下，能够对电信号进
行控制、处理或传递的器件。
这些器件不需要电源来工作，而是利用电路中的能量进行操作。
以下是常见的无源器件：
1. 电阻器：用于限制电流流动的器件。
它们通过阻碍电流
的流动来控制电路中的电压和电流。
2. 电容器：能够储存电荷的器件。
电容器由两个导体间隔
开一层绝缘材料组成，当电压施加在电容器上时，电荷会
储存在导体之间的电场中。
3. 电感器：能够储存电能的器件。
它们由线圈组成，当电
流通过线圈时，会产生磁场，进而储存电能。
4. 变压器：用于改变交流电压的器件。
变压器由两个或更多的线圈组成，通过电磁感应原理，将输入电压转换为不同的输出电压。
5. 滤波器：用于滤除电路中的噪声和杂波的器件。
它们通过利用电容器和电感器的性质，在电路中引入滤波效应。
这些无源器件在电子电路设计中起着重要的作用，能够实现信号处理、功率转换和电路保护等功能。
无源器件基础资料
无源基础知识徐世华gsmbcch@无源器件简介1.基本功能及基本结构 (1)1.1.耦合器 (1)1.2.功分器 (1)1.3.合路器 (1)1.4.电桥 (2)1.5.双工器 (2)2.名词解释 (3)2.1.插入损耗 (3)2.2.电压驻波比 (3)2.3. 隔离度 (3)2.4. 耦合度 (3)2.5.相移角度（电桥的性能指标） (3)2.6.带外抑制（双工器的性能指标） (4)2.7.频带带宽 (4)2.8.功率容量 (4)2.9.温度范围 (4)3、测试方法（以电桥为例） (4)3.1.测试使用仪器 (4)3.2.仪器频率设置及校准 (5)3.2.1频率设置0.8～2.0GHz (5)3.2.2校准：用SOL T法进行双口校准 (5)3.3.测试各项指标 (5)3.3.1电压驻波比 (5)3.3.2耦合度 (5)3.3.3隔离度 (6)3.3.4相移角度 (6)无源器件简介室内分布系统中用到的无源器件主要包括：耦合器、功分器、合路器、电桥和双工器等。
下文在介绍无源器件及其参数时，将随之介绍相关的测试方法。
1.基本功能及基本结构1.1.耦合器耦合器是一个三端口器件（原理上为四端口，有一个端口为隔离端口，是内部端口）,其中两个端口为主线传输端口，另一个为耦合端口。
耦合端口可从主线上按一定比例耦合部分功率输出给需要的设备。
其结构特性如图所示。
1.2.功分器功分器可以将输入信号功率按规定比例（等分或不等分）分配为两路或多路输出。
功分器的各输出端口之间应保证一定的隔离度。
功分器通常用于功率的等值分配，有宽带和窄带之分。
海天公司设计生产的功分器分配路数为2路、3路及4路，通过它们的级联可以实现多路功率分配。
其结构特性如图所示。
1.3.合路器合路器至少有两个输入口和一个输出口，输入口分别用于不同频段信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口输出。
它还具有相反工作模式，可将原合成信号输出端口用作信号输入端口，多个输入端口成为输出端口，将输入信号分离为相应频段的信号，由输出端口分别输出。
常用通信无源器件基础知识你了解吗
常用通信无源器件基础知识你了解吗？通信无源器件概述无源器件分为线性器件与非线性器件。
线形无源器件又有互易与非互易之分。
线形互易元件只对微波信号进行线形变换而不改变频率特性，并满足互易原理。
通常我们所说的无源器件指的都是线性互易元件。
线性互易元件树状图功分器功分器是一种将一路输出信号能量分成两路或多路输出的器件。
本质上是一个阻抗变换器。
是否可以将功分器逆用以取代合路器呢？在做为合成器使用时，不仅需要高隔离，低驻波比，更侧重于要求承受大功率。
考虑到常用的腔体功分器输出端口不匹配，大驻波；微带功分器反向承受低功率的特点，我们不建议使用功分器逆用来取代合路器。
腔体功分器特点腔体功分器，采用优质合金作为导体，填充介质为空气；能承受比较大的功率，最大可达200W；而介质损耗，导体损耗基本上可忽略不计，插入损耗小，能做到0.1dB以下。
但由于没有隔离电阻，输出端口隔离度很小，因此腔体功分器不能作为功率合成器使用．耦合器耦合器是一种将输入信号的能量通过电场、磁场耦合分配出来一部分成为耦合端输出，剩余部分成为输出端输出，以完成功率分配的元件。
耦合器的功率分配是不等分的。
又称功率取样器。
耦合器分类定向耦合器定向耦合器常用与对规定流向微波信号进行取样，主要目的是分离及隔离信号，或是相反地混合不同的信号，在无内负载时，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腔体耦合器特点：承载大功率，表现低损耗。
原因：１、腔体内部填充介质为空气，在传输过程中，因空气介质原因引起的介质耗散要低得多。
２、其耦合线带一般采用导电性良好的导体（如铜表面镀银）制成，导体损耗基本上可忽略不计。
３、腔体体积大，散热快．承受高功率。
电桥电桥的概念:用比较法测量各种量（如电阻、电容、电感等）的仪器。
最简单的是由四个支路组成的电路。
各支路称为电桥的“臂”。
如图电路中有一电阻为未知（R2），一对角线中接入直流电源U，另一对角线接入检流计G。
无源器件介绍
无源器件介绍无源器件基本知识----技术中心 ----技术中心一、射频基本参数介绍二、无源器件原理介绍一、射频基本参数介绍一、热噪声介绍所有功耗(电阻性)单元都会产生热噪声或称Johnson噪声。
这种噪声功率可以表达为PN=KTB,单位为Watt(注：Pn与电阻阻值大小无关)。
这里K=波尔兹曼常数，T是Kelvin表示的绝对温度，B是用以测量噪声功率的频带宽度。
在室温下，1Hz频带宽度内产生的热噪声功率为： PNT(B) =(1.38 _10-23焦耳/ k)_( 294k)_ (1Hz) = 4.057_10 -21 W = 4.057_10-18 mW = -174dBm/1Hz在理想的无其他噪声的系统里，热噪声决定了最低可检测信号电平。
一、射频基本参数介绍一、固有噪声电平以KTB定义的热噪声功率，和实际噪声功率电平之间的差别(以dB表示)叫做噪声系数。
把它折算到电路或系统的输入端，噪声系数就为NF dB = 10 log( PNactual ) - 10 log( KTB )在线性有噪系统中，已算出了多种带宽内的固有噪声电平：噪声带宽总噪声功率=固有噪声电平(dB) 带宽以输入端作参照以输出端作参照 1Hz -174+NF -174+NF+Gain(dB) 1KHz -144+NF -144+NF+Gain(dB) 1MHz -114+NF -114+NF+Gain(dB)一个实际系统中，在没有互调失真的情况下，输入噪声系数决定了最低可检测的信号电平。
一、射频基本参数介绍一、功率/电平是指放大器输出信号能量的能力，直放站的输出功率一般就是它的ALC电平宽。
一般单位为w、mw、dBm。
注：dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。
换算公式：电平(dBm)=10lg功率(mw)1(mw) 5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg____0=43dBm 从以上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm。
无源器件基本知识
600~1700 1700～2500
3~5
4～5
≤1.4:1
Typical horizontal pattern
无源器件 - 双面天线
• 宽带 824-960 MHz, 1710-2170 MHz • 5－6 dBi gain
Typical horizontal pattern
• 定向天线
– 垂直极化，90度水平半功率角 – 7dBi增益的定向天线
全向天线
Antel 全向天线
Symbol in system diagram
• Gain 2.1dBi • 360 deg. • Dimensions 205*67mm • N-female connector
Kathrein 737602 全向天线
• 10 m
– 7/8 ” 馈线 + 2 短跳线，Loss = 0.1 × 4 + 2 ×0.3 = 1.0 dB
• 每个连接点带来1 dB的损耗
7 / 8 ” o r 1 ”¼ fe e d e r
An t e n n a ½ ” feeder
BTS
Floor level
类型 Andrew
同轴电缆参数
不等功分器（耦合器）的例子，2个输出端口
类型
2端口功分器(dB) 插入损耗 (dB) 频带
Kathrein
K 63 23 6061 7.0 / 1.0
0.05
800-2000Mhz
K 63 23 6101 10.4பைடு நூலகம்/ 0.4
0.05
800-2000Mhz
K 63 23 6151 15.1 / 0.1
馈线。
无源器件 铜轴电缆
集成电路系列之4无源器
消费电子中的应用
音频设备
无源器件在音频设备中起到关键作用，如扬声器、耳机和麦克风等， 用于音频信号的处理和传输。
视频设备
无源器件在视频设备中起到信号处理和传输的作用，如电视机、投 影仪和显示器等。
移动设备
无源器件在手机、平板电脑和其他移动设备中起到信号处理、电源管 理和接口控制等功能，确保设备的正常运行和高效使用。
制造成本Biblioteka 03随着无源器件尺寸的减小和性能要求的提高，制造成本也在不
断上升。
未来发展趋势
新型材料的应用
利用新型材料，如碳纳米管、二维材料等，可以制造出性能更优、 尺寸更小的无源器件。
3D集成技术
通过3D集成技术，可以实现多层无源器件的堆叠，提高集成度 并降低制造成本。
智能化和自动化
利用人工智能和机器学习技术，实现无源器件的智能化设计和自 动化制造。
材料。
光刻与刻蚀
通过光刻技术将版图转 移到衬底上，然后进行 刻蚀以形成器件结构。
掺杂与退火
对器件进行掺杂和退火 处理，以调整其电学性
能。
金属化与封装
在器件表面形成金属电 极，并进行封装保护。
制造材料
衬底材料
常用的衬底材料包括硅、陶瓷等，根据器件性能要求选择合适的 衬底。
薄膜材料
根据器件功能需求，选择不同的薄膜材料，如介质薄膜、金属薄膜 等。
计算机中的应用
主板电路
计算机主板上的各种集成电路中， 无源器件用于实现主板电路的信 号处理、电源管理和接口控制等 功能。
存储设备
无源器件在计算机存储设备中起到 关键作用，如硬盘驱动器、固态驱 动器和光盘驱动器等，用于数据读 写和存储。
输入输出设备
无源器件在计算机输入输出设备中 起到信号转换和调节的作用，如显 示器、键盘、鼠标等。
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 (8)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)2.2.7 3dB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)2.2.10.6 1310/1550nm 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.......................................................................... 错误!未定义书签。
《无源器件》课件
可靠性问题
无源器件在长时间使用过程 中可能会出现老化、失效等 问题，需要加强可靠性研究 和测试。
无源器件的未来展望
定制化服务
针对不同应用场景和客户需求，无源器件 将提供定制化的设计、生产和解决方案服
务。
详细描述
无源器件通常具有稳定性高、可靠性好、成本低等优点。由于无源器件不需要外部电源供电，因此其性能受电源 影响较小，可以在各种环境下稳定工作。此外，无源器件结构简单，制造成本低，因此在电子系统中广泛应用。
02
无源器件的应用
通信系统中的应用
通信系统中的无源器件主要用于信号传输、信号处理和信号 转换等功能。
04
无源器件的性能参数
电气性能参数
电阻
电容
衡量无源器件对电流的阻碍作用，单位为 欧姆（Ω）。
衡量无源器件存储电荷的能力，单位为法 拉（F）。
电感
频率响应
衡量无源器件对变化的电流所产生的感应 电动势，单位为亨利（H）。
描述无源器件在不同频率下性能变化的特 性。
机械性能参数
尺寸
无源器件的外形尺寸和安装尺寸。
无源器件的分类
总结词
无源器件可根据其功能和应用领域进行分类。
详细描述
无源器件可以根据其功能和应用领域进行分类，如电阻器、电容器、电感器、变 压器等。这些元件在电路中起到不同的作用，如电阻器用于限制电流，电容器用 于储存电荷等。
无源器件的特点
总结词
无源器件具有一些共同的特点，如稳定性、可靠性、低成本等。
《无源器件》ppt课件
contents
目录
• 无源器件概述 • 无源器件的应用 • 无源器件的设计与制造 • 无源器件的性能参数 • 无源器件的发展趋势与挑战
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五阶互调失真信号（A=935MHz，B=954MHz在中国移动GSM的下行频段内） 3A-2B=2805-1908=897MHz（在中国移动GSM上行频段内）
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射频基本参数介绍 q互调产生的原因
构件材料 因为磁滞的关系，铁质材料是属非线性的 材料不纯 电镀问题 接触区域/电流密度 触点压力
射频基本参数介绍 q三阶互调
² ²
三阶交调：是指等幅双音信号f1和f2输入放大器后，由于放大器的非线性而产 生的2f1－f2和2f2－f1的杂散分量。 将频率为f1、f2的两载波输入放大器，从频谱仪上显示为下图： x1 - x2即为三阶交调，单位是dBc。
L(dBm) x1 x1 - x2 (dBc) x2
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插损 ≤0.25dB ≤0.4dB ≤0.5dB
隔离度 功率容量 驻波比 50W ≥20dB ≤1.22 50W ≥20dB ≤1.22 50W ≥20dB ≤1.22
无源器件原理介绍 q电桥
电桥是个四端口网络，它的特性是两口输入、两口输出，两 输入口相互隔离，两输出端口各输出输入口输入功率的50％，并且 输出信号相位相差90度。为了方便与系统中其他子电路相连，在结 构上端口2和3需要在同一方向，于是可将平行耦合线段相互错位。 平行耦合线的长度应该设计在1/4导内波长，根据平行耦合线相互 靠近的程度在端口2可以获得不同的耦合电平输出。对于耦合功率 比为1：1的情况，直通口与耦合口等幅平衡输出，相位相差90度， 此时称为3dB电桥。
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射频基本参数介绍 q隔离度
本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率之比，单位为dB 。
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无源器件原理介绍 q工程用无源器件介绍
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射频基本参数介绍 q插损
当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。
如果一个无源器件输出的信号是输入信号的 1/100，试问该器件的插入损耗是多少？
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射频基本参数介绍 q带内波动
是指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值。
无源器件原理介绍 q定向耦合器
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无源器件原理介绍 q定向耦合器
定向耦合器必须掌握几个关键指标： Ø耦合度 Ø插入损耗 Ø隔离度 Ø功率容量 Ø工作频带
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无源器件原理介绍 q定向耦合器
ε
Φ
f0 BW3dB BW40dB (a)幅频特性
f
f0
f
(b)相频特性
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射频基本参数介绍 q噪声系数
噪声系数定义为系统输入信噪功率比（SNR0）与输出信噪功率比（SNR1） 的比值。噪声系数表征了信号通过系统后，系统内部噪声造成信噪比恶化 的程度。噪声系数越小越好。噪声系数、增益与输出线性属放大器的三个 基本属性。噪声系数常用分贝表示：
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射频基本参数介绍 q增益
þ是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数，单位可表 示为分贝（dB）。 即：dB=10lgA（A为功率放大倍数） þ是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力。
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射频基本参数介绍 q互调 þ互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混 合后所产生的噪音信号。 þ互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号 会被系统误认为是真实的信号。 þ互调可由有源元件（无线电设备、二极管）或无 源元件（电缆、接头、天线、滤波器）引起。
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Pin1 Pin2
Pout1=1/2Pin1+1/2Pin2
Pout2=1/2Pin1+1/2Pin2
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无源器件原理介绍 q电桥
指标说明
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无源器件原理介绍 q合路器
来自收发系统的多个信号源如GSM、CDMA、DCS等经过 合路器合路输出。合路器至少有两个输入口和一个输出口，输入口 分别用于不同频段信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口 输出。它还具有相反工作模式，可将原合成信号输出端口用作信号 输入端口，多个输入端口成为输出端口，将输入信号分离为相应频 段的信号，由输出端口分别输出。因此，合路器又称为分路器。其 结构特性如图所示。
q工作带宽
器件应用中最高频率与最低频率的差值。
ε
Φ
f0 BW3dB BW40dB (a)幅频特性
f
f0
f
(b)相频特性
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射频基本参数介绍 q选择性（带外衰减）
衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。衰减越大，选择性越好。 理想的滤波器的幅频特性应该是一个矩形。
PNT 0 B 0 = (1.38X 10 −23 焦耳 / k（294k） ) = 4.057 X10 −21W = 4.057x10−18 mW = -174dBm ) (1Hz
在理想的无其他噪声的系统里，热噪声决定了最低可检测信号电平。
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指标说明
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无源器件原理介绍 q功分器
典型的二路功分器有微带（Wilkinson）和腔体（电抗）两种， 二者各有优点，本说明阐述二者的区别： ①腔体功分器和微带功分器的特点： 腔体功分器是同轴结构，它将输入的50Ω阻抗变换为25Ω（使 用内外导体的不同比率），25Ω阻抗可以良好的与两个输出50Ω的并 联阻抗匹配。
射频基本参数介绍 q互调（举例）
频率A及B上的载波，产生如下互调信号： 1阶： A，B 2阶： （A+B），（A-B） 3阶： （2A±B），（2B ±A） 4阶： （3A±B），（3B ±A），（2A±2B） 5阶： （4A±B），（4B ±A），（3A±2B），（3B ±2A）
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无源器件基本知识培训
无源器件基本知识
射频基本参数介绍 无源器件原理介绍
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射频基本参数介绍 q热噪声介绍
所有功耗（电阻性）单元都会产生热噪声或称Johnson噪声。这种噪声功 率可以表达为PN＝KTB，单位为Watt（注：Pn与电阻阻值大小无关）。 这里K=波尔兹曼常数，T是Kelvin表示的绝对温度，B是用以测量噪声功 率的频带宽度。 在室温下，1Hz频带宽度内产生的热噪声功率为：
射频基本参数介绍 q固有噪声电平
以 KTB定义的热噪声功率，和实际噪声功率电平之间的差别（以dB表示 ）叫做噪声系数。把它折算到电路或系统的输入端，噪声系数就为
NF dB = 10 log( P Nactual ) − 10 log( KTB )
在线性有噪系统中，已算出了多种带宽内的固有噪声电平: 噪声带宽 带宽 1Hz 1KHz 1MHz 总噪声功率= 固有噪声电平（dB ） 以输入端作参照 以输出端作参照 -174+NF -174+NF+Gain(dB) -144+NF -144+NF+Gain(dB) -114+NF -114+NF+Gain(dB)
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无源器件原理介绍 q功分器
功分器必须掌握几个关键指标： Ø分配比 Ø插入损耗 Ø隔离度 Ø功率容量 Ø工作频带
产品名称 频率范围 分配比 二功分 824~2500MHz 3.0dB 三功分 824~2500MHz 4.8dB 四功分 824~2500MHz 6.0dB
一个实际系统中，在没有互调失真的情况下，输入噪声系数决定了最低 可检测的信号电平。
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射频基本参数介绍 q功率/电平
F是指放大器输出信号能量的能力，直放站的输出功率一 般就是它的ALC电平宽。一般单位为w、mw、 dBm。 注：dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功 率电平。 换算公式： 电平（dBm）=10lg功率（mw）1（mw） 5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm 从以上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加 3dBm。
2f1－f2
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f1
f2பைடு நூலகம்
2f2－f1
F(MHz)
射频基本参数介绍 q互调失真对系统的影响
þ较高功率的发射信号通常会混合产生互调信号，最后进入接收波段。 þ而基站天线接收的信号通常功率较低。 þ如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较高的功率，系统会误把互调 信号视为真实信号。
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无源器件原理介绍 q功分器
微带功分器通常用带状线结构设计，由一对1/4波长阻抗为70.7Ω 的带状线组成，输出端口之间串联一个100Ω的电阻。