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天華中威科技微波小課堂_環(huán)型器與雙工器
環(huán)行器是一種使輸入能量(波、信號)僅沿特定方向流過相鄰端口的設(shè)備。如果你看一下環(huán)形器的硬件,很多情況下環(huán)形器和功分器看起來很相似。如果比較圖中的環(huán)形器和功分器,則如下圖所示。
你可能會注意到,在環(huán)形器中,輸入能量 p1 僅在一側(cè)流經(jīng)相鄰端口(本例中為 p3),而在功分器中,輸入能量 (p1) 均等分配并流經(jīng)所有端口,無論功分器的端口的位置如何。
在大多數(shù)環(huán)行器中,任何端口都可以用作輸入端口,任何端口都可以用作輸出端口。哪個端口成為輸出端口取決于哪個端口是輸入端口。例如,讓我們看一下下面的例子。在此示例中,如果將信號輸入 p1,則能量(波、信號)僅從 p3 流出(不通過 p2)。如果將信號輸入 p3,則能量(波、信號)僅從 p2 流出(不通過 p1)。如果將信號輸入 p2,則能量(波、信號)僅從 p1 流出(不通過 p3)。看起來能量似乎只在一個方向“循環(huán)”。
為什么我們需要環(huán)形器?
環(huán)形器最常見的用例之一如下所示。如果將天線連接到環(huán)形器(本例中為 p3),則可以在單獨的端口中發(fā)送發(fā)送器信號(TX 信號)和接收器信號(RX 信號)。即,它可以用作雙工器。
如果繪制如下所示的能量流路徑,你可能會很容易理解它如何作為雙工器工作。
在使用案例中,使用環(huán)形器將 Tx、Rx 信號與 TDD 信號分開。當(dāng)你使用頻譜儀測量TDD信號時,很難判斷捕獲的信號是上行信號還是下行信號。如果你想設(shè)置觸發(fā)器,這會導(dǎo)致更大的問題。如果你不分開 TX 和 RX,在很多情況下,你為 TX 信號設(shè)置的觸發(fā)器會被 RX 信號觸發(fā),反之亦然。
雙工器的類型
市場上有許多不同類型的環(huán)形器。你可以獲得射頻中使用的普通類型(例如 A、B、C)以及超高頻或高功率的波導(dǎo)類型(例如 D、E)
典型規(guī)格
從如下所示的參數(shù)圖可以很容易地理解環(huán)形器的典型規(guī)格。假設(shè)你想要在橙色框中的頻率范圍內(nèi)使用環(huán)形器。在某些設(shè)備的數(shù)據(jù)手冊中,制造商會提供這樣的圖表,但有時他們會提供與特定頻率的數(shù)字相同的信息。
它可以作為所需環(huán)行器運(yùn)行的頻率跨度有多寬:理想情況下,如果它覆蓋所需環(huán)行器的無限頻率跨度范圍,那就更好了。但在每個環(huán)形器中,與任何其他射頻設(shè)備一樣,它僅在特定的頻率范圍內(nèi)顯示出所需的性能。
有多少輸入功率/能量/信號(本例中為 p1)可以傳輸?shù)剿璧妮敵龆丝冢ū纠袨?p3):本例中由 s31(紅線)表示。理想情況下,100% 的 p1 功率應(yīng)轉(zhuǎn)移到 p3(即 p1 = p3),但這在現(xiàn)實中是不可能的。事實上,越高越好。
有多少輸入功率/能量/信號(本例中為 p1)可以傳輸?shù)剿璧妮敵龆丝冢ū纠袨?p2):本例中由 s21(綠線)表示。理想情況下它應(yīng)該是 0(圖中的無窮大),但實際上,越小越好。
輸入功率/能量/信號(本例中為 p1)有多少反彈(反射回)到輸入端口(本例中為 p1):本例中由 s11(藍(lán)線)表示。理想情況下它應(yīng)該是 0(圖中的無窮大),但實際上,越小越好。