1、合路器

在無線手機(jī)通信系統(tǒng)中合路器主要作用是將輸入的多頻段的信號組合在一起輸出到同一套室內(nèi)分布系統(tǒng)。

合路器一般用于發(fā)射端，其作用是將兩路或者多路從不同發(fā)射機(jī)發(fā)出的射頻信號合為一路送到天線發(fā)射的射頻器件，同時(shí)避免各個(gè)端口信號之間的相互影響

合路器一般有兩個(gè)或多個(gè)輸入端口，只有一個(gè)輸出端口。端口隔離度是一個(gè)比較重要的指標(biāo)，用于描述兩路信號互不影響的能力，一般要求在20dB以上。

3dB 橋合路器有兩個(gè)輸入端口、兩個(gè)輸出端口，用來將兩個(gè)無線載頻合成后饋入天線或分布系統(tǒng)。如果只用一個(gè)輸出口，另一個(gè)輸出口需接50W的負(fù)荷，此時(shí)信號合路后有3dB損耗。有時(shí)兩個(gè)輸出端口都要用到，這時(shí)就不需要負(fù)荷，也無3dB損耗。

將信號手機(jī)的收信和發(fā)信組合到一根天線上。在GSM系統(tǒng)中，由于收發(fā)不在同一時(shí)隙，因此手機(jī)可以省去用于隔離收發(fā)的雙工器，而只需使用簡單的收發(fā)合路器就可以將發(fā)信、收信信號組合到一根天線上而不會(huì)互相干擾。

對接收電路，天線將信號接收下來，通過合路器進(jìn)入接收通道，與接收本振信號(即頻率合成器產(chǎn)生的接收VCO信號)混頻，將高頻信號變成中頻信號，再進(jìn)行信號的正交解調(diào)，產(chǎn)生接收I、Q信號;然后再進(jìn)行GMSK(高斯濾波最小頻移鍵控)解調(diào)，把數(shù)字信號模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號，之后送入基帶處理單元。

對發(fā)射電路，由基帶部分送來TDMA幀數(shù)據(jù)流(速率為270.833kbit/s)進(jìn)行GSMK調(diào)制形成發(fā)射I、Q信號，再送到發(fā)信上變頻器調(diào)制到發(fā)射頻段，通過功率放大后經(jīng)合路器由天線發(fā)射出去。

頻率合成器為發(fā)射和接收單元提供變頻所必需的本振信號，采用鎖相環(huán)技術(shù)來穩(wěn)定頻率，它從時(shí)鐘基準(zhǔn)電路獲得頻率基準(zhǔn)。

時(shí)鐘基準(zhǔn)電路一般為13MHz時(shí)鐘，一方面為頻率合成電路提供時(shí)鐘基準(zhǔn)，另一方面給邏輯電路提供工作時(shí)鐘。

在工程應(yīng)用中，需要將800MHZ的C網(wǎng)和900MHz的G 網(wǎng)兩種頻率合路輸出。采用合路器，可使一套室內(nèi)分布系統(tǒng)同時(shí)工作于CDMA頻段和GSM頻段。又如在無線電天線系統(tǒng)中,將幾種不同頻段的(如145MHZ與435MHZ)輸入輸出信號通過合路器合路后,用一根饋線與電臺(tái)連接,這不僅節(jié)約了一根饋線,還避免了切換不同天線的麻煩

2、雙工器

雙工器是異頻雙工電臺(tái)，中繼臺(tái)的主要配件，其作用是將發(fā)射和接收訊號相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時(shí)正常工作。它是由兩組不同頻率的帶通濾波器組成，避免本機(jī)發(fā)射信號傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。

簡介

一般雙工器由六個(gè)帶阻濾波器(陷波器)組成 ，各諧振于發(fā)射和接收頻率。接收端濾波器諧振于發(fā)射頻率，并防止發(fā)射功率串入接收機(jī)，發(fā)射端濾波器諧振于接收頻率。有些雙工器不標(biāo)發(fā)射和接收端而只標(biāo)LOW和HIGH，如某雙工器LOW=450， HIGH=460，表示LOW端可聯(lián)接450兆接收機(jī)HIGH端聯(lián)接460兆發(fā)射機(jī)，也可將LOW端聯(lián)接450兆發(fā)射機(jī)，HIGH端聯(lián)接460兆接收機(jī)，收發(fā)頻率可顛倒使用，但是不能將發(fā)射頻率460的機(jī)器接置雙工器450兆一端以免損壞電臺(tái)和雙工器。

選用

應(yīng)根據(jù)電臺(tái)發(fā)射接收頻率定制雙工器。400兆收發(fā)頻率差10MHz雙工器的工作帶寬在正負(fù)250kHz可保證隔離度90db左右，單頻點(diǎn)工作隔離度可達(dá)120db。當(dāng)使用頻率超過雙工器額定帶寬時(shí)，收發(fā)隔離度將急劇下降發(fā)射駐波增大，接收電路因受發(fā)射部分影響靈敏度下降不能正常工作。業(yè)余無線中轉(zhuǎn)臺(tái)U段一般收發(fā)差5兆Hz ，使用的雙工器采用窄帶設(shè)計(jì)，可保證隔離度不下降但工作帶寬變窄，為正負(fù)100KHz。實(shí)踐證明使用雙工器比用兩顆天線收發(fā)效果要好。

結(jié)構(gòu)

雙工器，是一個(gè)比較特殊的雙向三端濾波器。雙工器既要將微弱的接受信號耦合進(jìn)來，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其功能而不相互影響。一般的雙工器由螺旋振腔體構(gòu)成，由于其工作頻率高，分布參數(shù)影響較大常做成一個(gè)密封套體，各信號饋線均用屏蔽效果較好的同軸電纜腔體形材也要求一定的光潔度，為利于散熱，外觀常為黑色，三個(gè)信號端一般采用標(biāo)準(zhǔn)高頻接插件Q9或L16型高頻插座無線通訊對雙工器的要求。

雙工器用于移動(dòng)通信和在野外作為無人值守的中轉(zhuǎn)臺(tái)工作，其本身就決定了它的使用環(huán)境和工作條件。

首先，我們希望雙工器的體積小巧、重量輕。目前由于雙工器的體積和其它一些技術(shù)問題，用于手持無線電話機(jī)的雙工器還未見報(bào)道。但對于車載無線電話機(jī)，汽車等所能提供的空間是有限的，且還有無線電話機(jī)的布線和散熱問題要考慮，因而在滿足其它技術(shù)指標(biāo)的前提下，雙工器的小型化非常有必要。

其次，雙工器必須便于安裝，尤其是對某些雙工器與無線電話機(jī)分別安裝時(shí)更是如此。且應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)牢固、可靠、緊湊，應(yīng)能承受一定的沖擊和振動(dòng)，特別是用于一些地理環(huán)境比較差的地方的無線電話機(jī)。我們知道，目前的雙工器大多是分布參數(shù)決定其工作頻率等指標(biāo)要求的，如雙工器的結(jié)構(gòu)不可調(diào)整，則有可能導(dǎo)致無線電話機(jī)的整機(jī)指標(biāo)惡化，甚至燒壞接收機(jī)，這一點(diǎn)尤為重要。再者，作為中轉(zhuǎn)臺(tái)有時(shí)使用環(huán)境比較惡劣，這就要求雙工器也能在相應(yīng)的工作溫度范圍以內(nèi)能保證通訊質(zhì)量。一般來講，雙工器應(yīng)有明確的工作溫度范圍，并有溫度變化的穩(wěn)定性指標(biāo)，以滿足整機(jī)的使用要求。

工作頻率

雙工器的工作頻率范圍應(yīng)當(dāng)不窄于無線電話機(jī)本身的工作頻率范圍。通常我們所說的帶寬，是指無線電話機(jī)配上雙工器后接收機(jī)的輸入帶寬和發(fā)射機(jī)的輸出帶寬。對于雙工器來講，即是兩個(gè)等效帶阻濾波器的阻帶帶寬，而不是取決于通帶帶寬。從其頻率響應(yīng)曲線上看，即是兩個(gè)阻帶在一定衰減量時(shí)的頻率范圍，正如大家所知，現(xiàn)今的VHF、UHF無線電話機(jī)的本身，接收機(jī)的高頻輸入帶寬一般都可在5MHz以上，發(fā)射機(jī)的高頻輸出帶寬在10MHz以上。也就是說，無線電話機(jī)本身的高頻輸入、輸出帶寬都是比較寬的，因此要求雙工器的帶寬也應(yīng)有一定的寬度，以克服用戶在申報(bào)頻率時(shí)因?yàn)閹拞栴}而造成的麻煩。然而，根據(jù)我國及國際上各國無線電頻率管理部門的規(guī)定，用作雙頻雙工組網(wǎng)的雙工無線電話機(jī)，150MHz的收發(fā)頻差為5.7MHz、450MHz時(shí)為10MHz。因而理想的雙工器也只能是以上相應(yīng)頻段的無線電話機(jī)所規(guī)定的收發(fā)頻差的一半，即150MHz為2.85MHz，450MHz時(shí)為5MHz。

隔離度

雙工器的隔離度是指兩個(gè)等效帶阻濾波器的阻帶衰減量，除一些特定的場合外，一般雙工器的接收通道和發(fā)射通道中的阻帶的衰減量，也即雙工器的接收端和發(fā)射端至天線端的隔離度相當(dāng)?shù)摹＿@一點(diǎn)使得雙工器的生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)管理上較為方便。因?yàn)槲覀兯f的接收端和發(fā)射端，無非是工作頻率高和低的區(qū)別，如雙工器的工作頻率不合適，甚至是在10MHz的另一端，則只需調(diào)整和改接一下即可，而不會(huì)影響使用效果。

通常，發(fā)射端的衰減量的考慮，是使得在強(qiáng)接收信號的情形下，接收頻率信號對發(fā)射機(jī)不產(chǎn)生互調(diào)干擾，一般隔離度在60db以上時(shí)即可滿足要求。接收端的衰減度的考慮，是要足以阻止發(fā)射機(jī)到天線輸出的射頻功率到接收機(jī)的輸入端來干擾接收機(jī)的正常工作，因而雙工器的接收通道是一對應(yīng)于整機(jī)發(fā)射頻率的帶阻濾波器。我們知道，中轉(zhuǎn)臺(tái)的發(fā)射功率都在25W以上，而接收靈敏度都在0.35UV左右。以此作為一個(gè)例子，也就是說，在雙工器的發(fā)射通道和接收通道中，兩者的電平相差約145db對于功率大一點(diǎn)，接收靈敏度較高一點(diǎn)的中轉(zhuǎn)臺(tái)則相差更大。為了不至于因發(fā)射功率而影響接收機(jī)的正常工作，要對發(fā)射功率在接收機(jī)的輸入端進(jìn)行一定量的衰減。一般來講，除幾個(gè)特殊的頻點(diǎn)外，接收機(jī)的寄生抗擾性都在80db以上，當(dāng)然，各種型號的中轉(zhuǎn)臺(tái)可能不一樣，因而在考慮選用雙工器之前應(yīng)對無線電話機(jī)的寄生抗擾性這一指標(biāo)，尤其是對于發(fā)射頻率的頻點(diǎn)上的寄生抗擾性進(jìn)行測試并詳細(xì)了解，以作為雙工器指標(biāo)確定的依據(jù)。從上面的例子則要求雙工器的接收通道中對應(yīng)于發(fā)射頻率的頻點(diǎn)上至少應(yīng)具有145-80=65db的衰減量，才能基本滿足要求，對于射頻功率大，靈敏度高的中轉(zhuǎn)臺(tái)則要求更大一些，一般要在80db以上。

插入損耗

雙工器的插入損耗是指對應(yīng)于通道中，通帶頻點(diǎn)對有用信號的損耗?？捎霉剑?0LgPi/PO或20lgUi/Uo來表示。其中Pi、Ui表示進(jìn)入雙工器的信號功率或電平;Po、Uo表示從雙工器出來的信號功率或電平。不言而喻，對于雙工器來講，插入損耗越小越好，特別是對發(fā)射通道而言，插入損耗小，有利于整機(jī)的輸出功率的提高，效率提高，減少整機(jī)射頻功放的發(fā)熱量。國內(nèi)雙工器指標(biāo)為1.2db以下，某些進(jìn)口的產(chǎn)品中雙工器的實(shí)際插入損耗在0.5db左右。如對于一臺(tái)要求輸出射頻功率25W的中轉(zhuǎn)臺(tái)來說，假如所選用的雙工器的插入損耗為0.5db，則要求整機(jī)射頻功放輸出28.1W的功率就可以了;但假如所選用的雙工器的插入損耗為2db，則要求整機(jī)射頻功放輸出39.6W的功率。兩者相差十多瓦。因而，插入損耗，特別是輸入通道的插入損耗，也是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。

穩(wěn)定度

雙工器的頻率穩(wěn)定度應(yīng)包括兩個(gè)含義：一是本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其分布參數(shù)具有一定的穩(wěn)定度;二是其溫度穩(wěn)定性。

如前所述，雙工器是一個(gè)分布參數(shù)的腔體濾波器，其頻率響應(yīng)曲線決定于腔體的分布參數(shù)。我們要求移動(dòng)通信中使用的雙工器應(yīng)在-25℃-55℃的溫度范圍內(nèi)具有相當(dāng)?shù)念l率穩(wěn)定度，不至于影響無線電話機(jī)的通訊效果，也就是說雙工器的頻率響應(yīng)曲線應(yīng)在相應(yīng)的溫度范圍內(nèi)保持其要求的頻譜位置和曲線形狀，通常的雙工器在工作溫度范圍內(nèi)應(yīng)具有優(yōu)于+55ppm的穩(wěn)定度，才能滿足無線電話機(jī)的使用要求。

其它指標(biāo)

雙工器除以上討論的指標(biāo)外，還有特性阻抗，最大輸入功率，駐波比等。最大輸入功率是一個(gè)雙工器所能承受的最大的輸入功率，是雙工器的一個(gè)使用安全性指標(biāo)。無線電話機(jī)的天線輸入阻抗和發(fā)射機(jī)的輸出阻抗均為50Ω，因而要求雙工器的阻抗也應(yīng)為50Ω，為保證整機(jī)的安全性和通信效果，通常雙工器的駐波比在1.4以下。

值得指出的是雙工器的阻抗也隨其分布參數(shù)而改變，因此，阻抗匹配是調(diào)試的目的之一。阻抗不匹配所造成的不良影響甚至要大于某些其它因素所造成的不良影響。

總之，雙工器的指標(biāo)有多項(xiàng)都值得考慮，但這些指標(biāo)從雙工器本身來講，是相互聯(lián)系的，選用時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合全面考慮。

調(diào)試

雙工器在整機(jī)聯(lián)調(diào)前應(yīng)確認(rèn)雙工器的工作頻率與無線電話機(jī)的工作頻率是否一致，如相差較大時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整再聯(lián)調(diào)，以避免燒壞輸入高放回路。

雙工器的初調(diào)一般在雙工器的生產(chǎn)廠家進(jìn)行，調(diào)整完了后，注明工作頻率再出廠。但雙工器在使用前，如確有必要可以按實(shí)際工作頻率進(jìn)行重調(diào)，調(diào)試方法連接儀器，并應(yīng)接上50Ω終端假負(fù)載，反復(fù)調(diào)整并將假負(fù)載和頻譜分析儀對換過來，并鎖緊各調(diào)整螺釘。

整機(jī)調(diào)試階段，收發(fā)電路板調(diào)整好以后，還要對雙工器進(jìn)行仔細(xì)微調(diào)，以使發(fā)射功率最大，且發(fā)射接收靈敏度劣化最小。聯(lián)調(diào)時(shí)一定要注意少量的、慢慢的調(diào)整，以防止燒壞衛(wèi)星電視。因?yàn)殡p工器的工作頻率較高，又是一個(gè)分布參數(shù)決定其特性的組件，調(diào)整時(shí)非常敏感;并防止調(diào)整完后，在鎖緊的過程中，原調(diào)整的最佳點(diǎn)跑了。有些雙工器采用自鎖螺釘，不必另外再用螺母鎖緊，使調(diào)試大為方便，又節(jié)省了工時(shí)成本。

3、分路器

分路器可以將無線通信系統(tǒng)中線路上輸入的多種頻段信號分離為單一的頻段輸出到不同的通信線路中。在通信領(lǐng)域中，分路器是用來使電話通道與數(shù)據(jù)通道分離的裝置。

通用非對稱數(shù)字用戶線(UADSL)的工作原理是加大電話通道和上行數(shù)據(jù)頻帶之間的保護(hù)帶，免去需要在用戶端安裝的分路器，所以又可以叫做無分路器ADSL。分路器是用來使電話通道與數(shù)據(jù)通道分離的裝置，免去了分路器就可以使用戶在裝用ADSI時(shí)，不需要有專門技術(shù)人員來裝設(shè)分路器，只需要購買一個(gè)“非剩稱數(shù)字用戶線調(diào)制解調(diào)器”(ADSL MODEM)，即插即用，和普通用的電話撥號調(diào)制解調(diào)器一樣的簡單方便，便于大眾使用。

標(biāo)簽： 合路器、雙工器、分路器