1 功分器
功分器全称 “功率分配器”，属于能量分配器件,可将能量等分成2路、3路或4路输出。功分器由微带线、带状线或同轴线制成，利用多段阻抗变换器原理达到足够的带宽。
功分器规格是根据输出端口的数量进行划分的，室内分布系统中常用到的功分器有一分二、一分三、一分四等几种规格，它们每一路输出信号的功率分别等于输入信号功率的1/2、1/3和1/4。另有不等分功分器，一般使用较少。
微带二功分器
上图中蓝色部分为经过三级阻抗变换的微带线；绿色部分为罗杰斯介质板，具有特定的介电常数。
各端口输出能量是输入能量的1/2，即-3dB。
微带三功分器
在不同宽度微带线的节点处需要焊接隔离电阻，图中没有标明
各端口输出能量是输入能量的1/3，即-4.8dB。
微带四功分器
四功分在实现形式上相当于3个二功分
各端口输出能量是输入能量的1/4，即-6dB 。
腔体功分器
腔体功分器使用铜制镀银圆柱形同轴传输线，具用承受功率大的特点，但由于没有隔离电阻，其端口隔离度几乎为0dB.
上图中白色部分为三级阻抗变换的同轴传输线，黄色部分为接头的插针。
每一节传输线长度为波长的1/4
功分器的应用
功分器属于能量分配器件，可将馈线中 传输的信号进行功率等分，对于基站下行信号，功分器为功率分配器，对于基站上行信号，功分器为功率合成器。
微带功分器有良好的端口隔离度，但不能承受大功率信号的冲击，故多在小功率覆盖工程、隔离度要求较高的条件下使用。
腔体功分器弥补了大功率的需求，而且插入损耗略小于微带功分器，在隔离度要求不高的信号覆盖工程得到广泛应用。
功分器技术指标
无源器件主要技术指标：
工作频带：满足指标要求的工作频率范围。
插入损耗：系统因加入功分器后的单路损耗，一般地，插损要求不超过0.5dB。
隔离度：功分器各输出端口之间信号相互耦合的大小。隔离度越大，相互干扰越小，性能越好，通常要求在-20dB以下。
输出波动：在工作频带内各输出端口信号电平的最大值与最小值之差。差别越小越平坦，一般要求不超过0.3dB。
功率容量：器件能承受的最大输入功率，通常微带器件为50W，腔体器件为200W。
三阶互调: 互调干扰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。互调干扰集中在各系统的下行输出，主要表现为三阶互调干扰。如果互调产物落在自身或某一其他系统的上行接收频段内，从而对该系统基站的接收灵敏度造成一定的影响。工程应用时指标范围是-120~-140dBm(2×20W)
电压驻波比（VSWR）：
衡量功分器输入/输出端口的反射信号大小，要求小于1.3（即回波损耗不超过-18dB）。
驻波比（voltage standing wave rate）是衡量器件性能的一个关键指标，反应器件与系统中其它部件的匹配程度。当系统不匹配时, 馈线上同时存在入射波Ei和反射波Er。在入射波和反射波相位相同的地方，入射波电压与反射波电压的幅度相加形成一个最大电压振幅Emax，称为波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压幅度相减形成一个最小电压振幅Emin，称为波节。其它各点电压的幅度值则介于波腹与波节之间，这种合成波称为驻波。
电压驻波比则是波腹电压与波节电压的比值，即
VSWR＝Emax/Emin
电压驻波比是衡量信号输入到天线端口时被反射回能量大小的指标。该指标另一个含义相同的名称是回波损耗，单位为分贝（dB），二者可如下换算：
与VSWR相关的基本概念
1）反射系数：反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数，通常记为R，计算式如下
其中，ZL为传输线终端负载阻抗，Z0为传输线特性阻抗。
2) VSWR与R间的关系：终端负载阻抗ＺL和特性阻抗Ｚ0越接近，反射系数R越小，驻波比VSWR 越接近于1，匹配也就越好。
2 耦合器
耦合器的两个输出端分别称为主线端口（也称直通端口）和耦合端口；通常情况下，大部分能量都由主线端口输出，耦合端输出较少。与功分器类似，该配件在工程上亦用于对网络优化系统进行能量分配的场合。
如图示，耦合器是一个四端口器件。1-4和2-3为两根传输线，线间有一定的耦合机构。当电磁波从端口1输入时，除了有一部分能量直接从端口4输出外，同时还有一部分能量到2-3通道中，从端口3或2输出。从端口3输出而端口2无输出时，成为“同向定向耦合器”（指1-4和2-3通道的传输方向相同）；从端口2输出而端口3无输出，成为“反向定向耦合器”。
定向耦合器是典型的4端口器件。
耦合度主要是靠控制主线和副线之间的距离实现的，间距越小、耦合度越大。
端口作用
直通：1 —> 2
耦合：1 —> 4
隔离：2 —> 4
负载：3端口
定向耦合器可将能量按任意比例分配，其规格根据耦合端输出信号电平的大小划分。网络优化工程常用耦合器的规格及其基本性能如下：
主要技术指标
耦合度C:
主通道的输入功率P入与耦合通道的输出功率P耦之比的分贝数为耦合度或称多度衰减C= 10lg(P入/ P耦)
方向性D:
辅线中耦通道和隔离通道输出功率之比的分贝数 D= 10lg(P耦/ P隔)
隔离度I:
主通道功率P入与隔离通道输出功率P隔之比的分贝数 I= 10lg(P入/ P耦)
各指标之间的关系：
D与I 都是描述定向耦合器定向性能的量，但实际上多用D 少用I.
I=D C D=I-C
功能与用途
功能：
耦合器类似于功分器，都属于能量分配器件，不同之处为：
1.功分器只能将能量等分成两路、三路或四路输出
2.耦合器可将能量按任意比例分配输出
用途：
在室内分布系统中，需将施主天线接收到的基站信源通过同频或移频放大后再合理传送至室内各个房间/盲区，该过程要对输入信号进行多次/多通道的能量分配，功分器/耦合器即用于具体分配场合。
3 3dB电桥
3dB电桥实际上是一种功率平分的定向耦合器。其原理为四端口网络器件，以微带形式实现。按照结构分类，可分为环形电桥、分支线电桥和耦合线电桥
结构原理
相位特性
图中1、2、3、4标号为端口，即信号从3、4端口输入时，功率都平分到1、2端口，并且1、2端口之间相互隔离。
环形电桥的特性为3端口进入的信号至1、2端口时彼此相位相同，4端口进入信号则彼此相位相反。
分支线与耦合线电桥的相位关系与环形电桥不同，当信号从3端口进入分至1、2端口，则2端口的相位比1端口领先90°，便形成了端口1和2直接的隔离作用；而当4端口输入时，则1端口的相位要领先90°。
分支线和耦合线具有两个对称面，即其结构的上下、左右都对称，因此1、2端口和3、4端口是互易的，其特性完全相同。
实际结构模型
为工程使用方便，将端口1和4的位置进行对调，避免输入与输出口交错。
而且输入与输出口是可以对调使用的。
电桥技术指标
电桥的应用
1 电桥由于输入/输出端隔离度高，常可在同频合路时使用。
2 电桥应用时其输出端负载必须匹配，尽量做到负载一致。
3 电桥的作用和同频合路器相似，仅不能承受较大功率
4 滤波器
滤波器的基本原理
滤波器顾名思义就是对电磁波信号进行过滤，让需要的信号通过，抑制不需要的信号，主要目的为了解决不同频段、不同形式的无线通讯系统之间的干扰问题。
滤波器的四种形式
低通滤波器电路原型
带通滤波器电路原型
滤波器的实现形式
■集总参数滤波器
■微带线、带状线滤波器
■同轴腔体滤波器
■波导滤波器
■介质滤波器
同轴谐振腔滤波器
其结构排列比较灵活，适合于100MHz－40GHz频段带通滤波器的设计，在当今移动通信频段领域使用最多的当是同轴腔，它的基本原理是根据四分之一开路线和二分之一短路线所等效的LCR谐振电路。在实际的产品研发和生产中，我们使用了改进的双同轴UIR(均匀阻抗匹配)四分之一波长谐振结构。这种结构的优点是：结构通用，易于开发移植，适用移动通信全频段；调节范围大，对公差要求不高，非常适于初等产品的低成本生产；功率容量大，采用电耦合输入输出，所以产品一致性和稳定性很好。
滤波器的结构
主要由谐振腔、谐振柱、调谐螺杆组成
通带工作频段
即滤波器允许通过电磁波的频率范围。通带的理解在生产过程提供的技术指标规定严格了的，不需要怎样的去按照上面的定义去具体计算。也可以这样说，如果我们的差损要求是0.8db，通带需要10M的带宽，那么我们的通带就可以说成是0.8db带宽为10M。
带内波动
在规定的带宽内,插入损耗最大点减去最小点的即为带内波动。又叫带内波纹或者通带波纹。指通带内信号幅度的起伏程度，也受限于谐振器的固有Q值，一般希望尽可能的小。
带外抑制
又称阻带抑制,理想的滤波器是矩形的，通带内的信号全部通过，通道外的信号全部过滤掉，但实际情况是，只能过滤掉一部分能量，带外抑制度反应了对过滤信号的衰减幅度,对不需要的频率点，信号的抑制能力，一般希望尽可能的大，并在通带范围外陡峭的下降，通常取带外与带宽为一定比值的某一频率的衰减值作为此项指标。带外抑制这个概念实际上还是属于损耗的范畴，只是我们现在所说指的是在通带外，信号的衰减已经被抑制得比较充分，这个具体的损耗值就是带外抑制的值。
隔离度
为了区分在有两个或者两个以上通带情况下（例如双工器，合路器）相互通带之间的带外抑制，这时我们统一称带外抑制为隔离。
插入损耗
又称衰减,在理想情况下，插入到射频电路中的理想滤波器，不应在其通带内引入任何功率损耗.然而现实中我们无法消除滤波器固有的,某种程度的功率损耗.插入损耗定量的描述了功率响应幅度与0dB基准的插值,其数学表达式为:
其中PL 是滤波器向负载输出的功率, Pin 是滤波器从信号源得到的输入功率,一般希望插入损耗越小越好。
5 天线
天线的作用与地位
无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
电磁波的辐射
导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如1.1 a所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如 图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。
必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
对称振子
对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见 图1.2 a 。
另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见 图1.2 b 。
天线方向性的讨论
天线方向性
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的 “面包圈” 形的立体方向图（图1.3.1 a）。 立体方向图虽然立体感强，但绘制困难， 图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。
天线方向性增强
若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈” ，把信号进一步集中到在水平面方向上。
下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。
也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向
平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用------反射面把功率反射到单侧方向，提高了增益。
抛物反射面的使用，更能使天线的辐射，像光学中的探照灯那样，把能量集中到一个小立体角内，从而获得很高的增益。不言而喻，抛物面天线的构成包括两个基本要素：抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源。
增益
增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W . 换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为G = 2.15 dBi ;
4个半波对称振子 沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。
如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd .
半波对称振子的增益为G = 0 dBd （因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值。） ；
垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 – 2.15 = 6 dBd .
波瓣宽度
方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4 a , 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称 波束宽度 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。
还有一种波瓣宽度，即 10dB波瓣宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB （功率密度降至十分之一） 的两个点间的夹角，见图1.3.4 b .
天线增益的若干近似计算式
1）天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：
G（ dBi ） = 10 Lg { 32000 / （ 2θ3dB,E ×2θ3dB,H ）}
式中， 2θ3dB,E 与 2θ3dB,H 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度； 32000 是统计出来的经验数据。
2）对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
G（ dB i ） = 10 Lg { 4.5 × （ D / λ0 ）2}
式中， D 为抛物面直径； λ0 为中心工作波长； 4.5 是统计出来的经验数据。
3）对于直立全向天线，有近似计算式 G（ dBi ） = 10 Lg { 2 L / λ0 }
式中， L 为天线长度； λ0 为中心工作波长；
天线的极化
天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化---是最常用的；水平极化---也是要被用到的。
双极化天线
下图示出了另两种单极化的情况： 45° 极化 与 -45° 极化，它们仅仅在特殊场合下使用。 这样，共有四种单极化了，见下图。 把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者， 把 45° 极化和 -45° 极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线---双极化天线。
下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线，注意，双极化天线有两个接头。
双极化天线辐射（或接收）两个极化在空间相互正交（垂直）的波。
极化损失
垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收，而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。
当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。例如：当用 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收 45° 极化或 -45°极化波时，等等情况下，都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波，或者，用线极化天线接收任一圆极化波，等等情况下，也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量。
当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。
天线的输入阻抗 Zin
定义：天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。
输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输入阻抗为 Zin = 73.1＋ｊ42.5 (欧) 。当把其长度缩短（３～５）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。
顺便指出，半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即
Zin = 280 (欧) ,（标称300欧）。
有趣的是，对于任一天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。
天线的工作频率范围（频带宽度）
无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度有两种不同的定义------
一种是指：在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下，天线的工作频带宽度；
一种是指：天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。
在移动通信系统中，通常是按前一种定义的，具体的说，天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时，天线的工作频率范围。
一般说来，在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的，但这种差异造成的性能下降是可以接受的。
移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线
板状天线
板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用寿命长。
板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。
基站板状天线基本技术指标示例
板状天线高增益的形成
A. 采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线阵
B. 在直线阵的一侧加一块反射板 （以带反射板的二半波振子垂直阵为例）
C. 为提高板状天线的增益，还可以进一步采用八个半波振子排阵
前面已指出，四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为 8 dB；一侧加有一个反射板的四元式直线阵，即常规板状天线，其增益约为 14 ~ 17 dB 。
一侧加有一个反射板的八元式直线阵，即加长型板状天线，其增益约为 16 ~ 19 dB . 不言而喻，加长型板状天线的长度，为常规板状天线的一倍，达 2.4 m 左右。
高增益栅状抛物面天线
从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为 1.5 m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，其增益即可达 G = 20 dB . 它特别适用于点对点的通信，例如它常常被选用为直放站的施主天线。
抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。
抛物面天线一般都能给出 不低于 30 dB 的前后比 ，这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。
八木定向天线
八木定向天线，具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此，它特别适用于点对点的通信，例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。
八木定向天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 ~ 12 单元的八木定向天线，其增益可达 10~15 dB 。
室内吸顶天线
室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎都是一样的。这种吸顶天线的内部结构，虽然尺寸很小，但由于是在天线宽带理论的基础上，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求，按照国家标准，在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR ≤ 2 。当然，能达到VSWR ≤ 1.5 更好。顺便指出，室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为 G = 2 dB 。
室内壁挂天线
室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎也都是一样的。这种壁挂天线的内部结构，属于空气介质型微带天线。由于采用了展宽天线频宽的辅助结构，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能较好地满足了工作宽频带的要求。顺便指出，室内壁挂天线具有一定的增益，约为G = 7 dB 。
6 同轴电缆
1/2同轴电缆
结构参数
电性能参数
机械性能及环境参数
衰减（驻波比1.0，电缆温度20℃）及平均功率（驻波比1.0，电缆温度40℃）
7/8同轴电缆
结构参数
电性能参数
机械性能及环境参数
衰减（驻波比1.0，电缆温度20℃）及平绝功率（驻波比1.0，电缆温度40℃）
联系客服
