微测--滤波器、双工器 合路器

滤波器 双工器 合路器
矩形系数（ ） 矩形系数（K）
定义：矩形系数是用于描述滤波器衰减特性陡度的物理量， 定义：矩形系数是用于描述滤波器衰减特性陡度的物理量，其定义为在规 定的两个衰减值上的相对带宽之比，其值大于 。 定的两个衰减值上的相对带宽之比，其值大于1。 说明：从矩形系数的定义表明，矩形系数越接近 越好 越接近1就说明滤 越好， 说明：从矩形系数的定义表明，矩形系数越接近1越好，越接近 就说明滤 波器的过度带越窄，滤波器的频率选择性好。矩形系数，通常是 波器的过度带越窄，滤波器的频率选择性好。矩形系数，通常是60dB带宽 带宽 与3dB带宽的比值，即： 带宽的比值， 带宽的比值 K ＝ BW60dB / BW3dB 式中： 带宽； 带宽。 式中：BW60dB为60dB带宽；BW3dB为3dB带宽。 带宽 带宽 输入输出驻波比（VSWR） 输入输出驻波比（ ）
6
带外抑制（dB）
7 8 9 10 11 12
群时延波动 输入功率 端口类型 工作温度 工作湿度 结构尺寸L×W×H
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双工器概述
在移动通信系统里，移动台（手机）、基站、直放站、增强器等双工工作时， 在移动通信系统里，移动台（手机）、基站、直放站、增强器等双工工作时， ）、基站 通过天线共用器，使同一副天线得以同时提供给收、发信机使用， 通过天线共用器，使同一副天线得以同时提供给收、发信机使用，并且要求不互相 影响，这种收、发天线共用器，又称为双工器。 影响，这种收、发天线共用器，又称为双工器。 这里所说的收、发信号之间不互相影响，主要是指发射信号对接收信号的影响， 这里所说的收、发信号之间不互相影响，主要是指发射信号对接收信号的影响， 因为，发射信号电平比接收信号电平高得多。 因为，发射信号电平比接收信号电平高得多。发射信号对接收信号的主要影响有两 方面： 方面： 一方面是发射信号电平不能通过双工器泄入收信机。因为， 一方面是发射信号电平不能通过双工器泄入收信机。因为，高的发射功率可能使收 信机前端电路轻者阻塞、重者烧毁。因此，必须通过一系列抑制电路， 信机前端电路轻者阻塞、重者烧毁。因此，必须通过一系列抑制电路，将进入收信 机前端电路的电平抑制到阻塞电平以下，实现的措施， 机前端电路的电平抑制到阻塞电平以下，实现的措施，可以通过设置高性能收信带 通滤波器来实现。 通滤波器来实现。 另一方面是防止发信机输出的边带外噪声进入收信机，形成对收信机的干扰， 另一方面是防止发信机输出的边带外噪声进入收信机，形成对收信机的干扰，实现 的措施，可通过设置发信机的带通滤波器加以解决。 的措施，可通过设置发信机的带通滤波器加以解决。
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带通滤波器的幅频特性曲线
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低于谐振频 谐振腔率呈感性
− 90 0 − 9ห้องสมุดไป่ตู้ 0 − 90 0 − 90 0 + 90 0 − 90 0
高于谐振频 谐振腔率呈容性
− 90 0
+ 90 0
当谐振腔率呈感性时，高频信号会被抑制，低频信号可以通过； 当谐振腔率呈容性时，低频信号会被抑制，高频信号可以通过；
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滤波器的技术指标
1. 频率范围 滤波器的通带频率范围，也称为工作频率范围，通常用 带宽表示， 滤波器的通带频率范围，也称为工作频率范围，通常用3dB带宽表示， 带宽表示 其有两种定义方式： 其有两种定义方式： 3dB带宽：由通带最小插入损耗点（通带传输特性的最高点）向下 带宽：由通带最小插入损耗点（通带传输特性的最高点） 带宽 3dB时测得通带宽度 时测得通带宽度。 移3dB时测得通带宽度。 插损带宽：满足插入损耗时所测得的带宽。 插损带宽：满足插入损耗时所测得的带宽。 2. 插入损耗 3. 带内波动 4. 带外抑制 5. 矩形系数 6. 输入、输出端驻波比 输入、
定向耦合器
回波损耗（Lr）、反射系数（ρ）、驻波比（VSWR）之间的数学关系如 下：
Lr/20
Lr = 20 Log（1/ρ） VSWR =（1+ρ）/（1-ρ）
或 或
ρ = 1 / 10 ρ = （VSWR-1）/（VSWR+1）
回波损耗（Lr）、反射系数（ρ）、驻波比（VSWR）之间关系表如下表， 一般当回波损耗大于20dB（驻波比小于1.2）为良好匹配，回波损耗大于14dB （驻波比小于1.5）时为工程可以接受的匹配。
滤波器 双工器 合路器
插入损耗 滤波器通带内最大损耗处的功率损耗。滤波器的插入损耗包括构成滤波器的所 滤波器通带内最大损耗处的功率损耗。 有元件的电阻性损耗（如电感、电容、导体、介质的不理想） 有元件的电阻性损耗（如电感、电容、导体、介质的不理想）和滤波器的回波损 耗（输入、输出端存在反射）。通常，滤波器的插入损耗是滤波器的所有元件的 输入、输出端存在反射）。通常， ）。通常 电阻性损耗；而将回波损耗作为输入、输出驻波比指标给出。 电阻性损耗；而将回波损耗作为输入、输出驻波比指标给出。 幅频特性 又称带内波动，是指在滤波器的通带内，插入损耗随频率的波动范围。 又称带内波动，是指在滤波器的通带内，插入损耗随频率的波动范围。 带外抑制 定义：在规定的阻带频率范围内最小的相对衰减值， 定义：在规定的阻带频率范围内最小的相对衰减值，带外抑制又可称为阻带抑 制。 说明：在实际应用中，为了使阻带抑制与矩形系数建立关系，通常以 说明：在实际应用中，为了使阻带抑制与矩形系数建立关系，通常以60dB作为 作为 阻带抑制的设计值。对于带通滤波器，带外抑制指的是通带以外的相对衰减值。 阻带抑制的设计值。对于带通滤波器，带外抑制指的是通带以外的相对衰减值。
定向耦合器
回波损耗、反射系数、 回波损耗、反射系数、驻波比三者的关系 回波损耗（ ） 回波损耗（Lr） 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 电压反射系数（ ） 电压反射系数（ρ） 0.32 0.28 0.25 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.13 0.11 0.10 驻波比（ 驻波比（VSWR） ） 1.92 1.78 1.67 1.58 1.50 1.43 1.38 1.33 1.29 1.25 1.22
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3. TD-SCDMA滤波器 滤波器
1 2 3 4 5 频率范围（MHz） 带宽（MHz） 带内插损（dB） 通带波动（dB） 回波损耗（dB） 2010 ~ 2025MHz 15MHz ≤1.2dB ≤0.3dB ≥17.5dB ≥71.2dB@1MHz ~ 1785MHz； ≥61.2dB@1785MHz ~ 1920MHz； 61.2dB@1785MHz 1920MHz ≥43dB@1920MHz ~ 1980MHz； ≥19dB@1980MHz ~ 1990MHz； ≥19dB@2045MHz ~ 2058MHz； ≥43dB@2058MHz ~ 2110MHz； ≥60dB@2110MHz ~ 2170MHz； ≥41.2dB@2170MHz ~ 6000MHz。 ＜50nS ＞10W IN：N（F）； OUT：SMA（F） -40℃ ~ +80℃ 8％ ~ 95％ 73×59×44（mm）
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移动通信系统中的滤波器实例
1.CDMA-IS95 接收滤波器的技术指标
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 通带频率（MHz） 插入损耗（dB） 带内波动（dB） 825 ~ 835MHz ≤1.8dB ≤0.8dB ≥80dB@870 ~ 880MHz； ≥16dB@F0±7.5MHz； ≥30dB@ F0±10MHz ≥20dB ≥60W 50Ω SMA-F -20℃ ~ +60℃ 120×62×36（mm）
微波测量技术及仪器
滤波器 双工器 合路器
滤波器 双工器 合路器
1、记忆 、
GPRS General Packet Radio Service 通用分组无线业务 GSM Global System for Mobile communication 全球移动通信系统 CDMA Code Division Multiple Access 码分多址接入 WCDMA Wideband Code Division Multiple Access 宽带码分多址接入 TD-SCDMA Time Division Synchronous Code Division Multiple Access 时分同步 码分多址接入 PSTN Public Switched Telephone Network 公共交换电话网
滤波器 双工器 合路器
滤波器 双工器 合路器
概述
滤波器具有选频功能，可以分隔频率，使需要的频率通过， 滤波器具有选频功能，可以分隔频率，使需要的频率通过，而抑制 不需要或有害的频率信号。 不需要或有害的频率信号。 常用的微波滤波器有： 常用的微波滤波器有： 1.集中参数滤波器 集中参数滤波器 2.微带线滤波器 微带线滤波器 3.机械结构的滤波器（腔体滤波器） 机械结构的滤波器（腔体滤波器） 机械结构的滤波器
2、完成下列相关测试参数的填写； 、完成下列相关测试参数的填写； 3、利用频谱仪、信号源、耦合器以及相关测试电缆，如何测试负载的阻 、利用频谱仪、信号源、耦合器以及相关测试电缆， 抗特性？ 抗特性？ 4、在下例图示括号中填入相应的数字； 、在下例图示括号中填入相应的数字； 5、驻波比、回波损耗、反射系数之间的关系是什么？回波损耗越大越好 、驻波比、回波损耗、反射系数之间的关系是什么？ 这句话对吗？ 这句话对吗？
定向耦合器
定向耦合器的应用实例——作为辅助器件测量驻波比 作为辅助器件测量驻波比 定向耦合器的应用实例
定向耦合器
回波损耗（驻波比） 回波损耗（驻波比） 回波损耗是负载的匹配特性，回波损耗定义为当信号通过端口时，入 射信号与反射信号之比，一般用dB表示。 回波损耗（dB）= 10Log（Pin/Pr）= Pin(dBm) - Pr(dBm)
滤波器 双工器 合路器
实际应用中，一般的1#口和2#口，
2#口 出 ) (输 口 1#口 入 ) (输 口
1#口和3#口之间用那些技术参数表 示它们的功率关系？2#口和3#口之
3#口 出 ) (输 口
间的功率关系又用那两个技术参数表 示它们的功率关系？
3#口(耦合口)
1#口(输入口) xdB
2#口(输出口)
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双工器工作原理
带通型双工器组成框图
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天线
fR B 收信机fR λt/4
fT A 发信机fT λr/4 C
L
0
C2
L2
C1
L1
(2)
(1)
谐振fR 对fT呈容性
谐振fT对fR呈感性
带阻型双工器组成框图
滤波器 双工器 合路器
1.双工器的隔离度 双工器的隔离度 若发射机发射功率输出经λR/4传输线时为 ，分为两路输出，一路 传输线时为P0，分为两路输出， 若发射机发射功率输出经 传输线时为 至天线，其功率用 表示 另一路进入λT/4传输线后到组合电路和收 表示； 至天线，其功率用PT表示；另一路进入 传输线后到组合电路和收 信机，此时，进入 传输线的功率为Pi， 信机，此时，进入λT/4传输线的功率为 ，则： 传输线的功率为 假设，向收信机方向看入的阻抗为输入阻抗Zin 假设，向收信机方向看入的阻抗为输入阻抗
滤波器 双工器 合路器
实际应用中，一般的1#口和2#口，1#口和3#口之间用那些技术参数表示 它们的功率关系？2#口和3#口之间的功率关系又用什么技术参数表示它们的 功率关系？
1m ( )
1m ( )
5m ( 10m 输入15dBm 10m ( 10dB 7dB 本系统DCS1800的系统，使用1/2馈线，该馈线100m损耗10dB. ) 15m )
带外抑制（dB）
回波损耗（dB） 功率容量（W） 输入阻抗 端口形式 工作温度 结构尺寸L×W×H
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2.CDMA-IS95 CDMA发射滤波器的技术指标
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 通带频率（MHz） 插入损耗（dB） 带内波动（dB） 带外抑制（dB） dB 回波损耗（dB） 功率容量（W） 输入阻抗 端口形式 工作温度 结构尺寸L×W×H 870 ~ 880MHz ≤1.5dB ≤0.6dB ≥90dB@825 ~ 835MHz； ≥22dB@F0±7.5MHz； 22dB@F 7.5MHz ≥50dB@ F0±15MHz ≥20dB ≥100W 50Ω SMA-F -20℃ ~ +60℃ 120×62×36（mm）