双工器的原理.doc

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1、一、双工器的结构[!21ki@][@21ki!]双工器的原理[!双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接受信号藕合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。一般的双工器由螺旋振腔体构成，由于其工作频率高，分布参数影响较大　常做成一个密封套体，各信号馈线均用屏蔽效果较好的同轴电缆　腔体形材也要求一定的光洁度，为利于散热，外观常为黑色，三个信号端一般采用标准高频接插件Q9或L16型高频插座。二、无线通讯对双工器的要求双工器用于移动通信和在野外作为

2、无人值守的中转台工作，其本身就决定了它的使用环境和工作条件。首先，我们希望双工器的体积小巧、重量轻。目前由于双工器的体积和其它一些技术问题，用于手持无线电话机的双工器还未见报道。但对于车载无线电话机，汽车等所能提供的空间是有限的，且还有无线电话机的布线和散热问题要考虑，因而在满足其它技术指标的前提下，双工器的小型化非常有必要。其次，双工器必须便于安装，尤其是对某些双工器与无线电话机分别安装时更是如此。且应当结构牢固、可*、紧凑，应能承受一定的冲击和振动，特别是用于一些地理环境比较差的地方的无线电话机。我们知道，目前的

3、双工器大多是分布参数决定其工作频率等指标要求的，如双工器的结构不可*，则有可能导致无线电话机的整机指标恶化，甚至烧坏接收机，这一点尤为重要。再者，作为中转台有时使用环境比较恶劣，这就要求双工器也能在相应的工作温度范围以内能保证通讯质量。一般来讲，双工器应有明确的工作温度范围，并有温度变化的稳定性指标，以满足整机的使用要求。三、双工器的指标１、工作频率及带宽双工器的工作频率范围应当不窄于无线电话机本身的工作频率范围。通常我们所说的带宽，是指无线电话机配上双工器后接收机的输入带宽和发射机的输出带宽。对于双工器来讲，即是两

4、个等效带阻滤波器的阻带带宽，而不是取决于通带带宽。从其频率响应曲线上看，即是两个阻带在一定衰减量时的频率范围，正如大家所知，现今的VHF、UHF无线电话机的本身，接收机的高频输入带宽一般都可在5MHz以上，发射机的高频输出带宽在10MHz以上。也就是说，无线电话机本身的高频输入、输出带宽都是比较宽的，因此要求双工器的带宽也应有一定的宽度，以克服用户在申报频率时因为带宽问题而造成的麻烦。然而，根据我国及国际上各国无线电频率管理部门的规定，用作双频双工组网的批注[翟纯青1]:已经有相关产品出现双工无线电话机，150MH

5、z的收发频差为5.7MHz；450MHz时为10MHz。因而理想的双工器也只能是以上相应频段的无线电话机所规定的收发频差的一半，即150MHz为2.85MHz；450MHz时为5MHz。２、隔离度双工器的隔离度是指两个等效带阻滤波器的阻带衰减量，除一些特定的场合外，一般双工器的接收通道和发射通道中的阻带的衰减量，也即双工器的接收端和发射端至天线端的隔离度相当的。这一点使得双工器的生产厂家在生产管理上较为方便。因为我们所说的接收端和发射端，无非是工作频率高和低的区别，如双工器的工作频率不合适，甚至是在10MHz的另一端

6、，则只需调整和改接一下即可，而不会影响使用效果。通常，发射端的衰减量的考虑，是使得在强接收信号的情形下，接收频率信号对发射机不产生互调干扰，一般隔离度在60dB以上时即可满足要求。接收端的衰减度的考虑，是要足以阻止发射机到天线输出的射频功率到接收机的输入端来干扰接收机的正常工作，因而双工器的接收通道是一对应于整机发射频率的带阻滤波器。我们知道，中转台的发射功率都在２５Ｗ以上，而接收灵敏度都在0.35uV左右。以此作为一个例子，也就是说，在双工器的发射通道和接收通道中，两者的电平相差约145dB对于功率大一点，接收灵敏

7、度较高一点的中转台则相差更大。为了不至于因发射功率而影响接收机的正常工作，要对发射功率在接收机的输入端进行一定量的衰减。一般来讲，除几个特殊的频点外，接收机的寄生抗扰性都在80dB以上，当然，各种型号的中转台可能不一样，因而在考虑选用双工器之前应对无线电话机的寄生抗扰性这一指标，尤其是对于发射频率的频点上的寄生抗扰性进行测试并详细了解，以作为双工器指标确定的依据。从上面的例子则要求双工器的接收通道中对应于发射频率的频点上至少应具有145-80=65dB的衰减量，才能基本满足要求，对于射频功率大，灵敏度高的中转台则要求

8、更大一些，一般要在80dB以上。３、插入损耗P双工器的插入损耗是指对应于通道中，通带频点对有用信号的损耗。可用公式：10lgiPoU或20lgi来表示。其中Pi、iU表示进入双工器的信号功率或电平；Po、Uo表示从双工Uo器出来的信号功率或电平。不言而喻，对于双工器来讲，插入损耗越小越好，特别是对发射通道而言，插入损耗小，有利于整机的输出功率