多路耦合器(有源分離器)在無線通訊中的應用

2021-10-03 23:00:39 字數 1421 閱讀 9249

當多台接收機或發射機或電台共用一副天線時,為了避免裝置間相互干擾,在天線和各裝置間使用的耦合裝置。

由於多路耦合器可以使多個收發裝置同時共用一副天線,能大大減少系統的天線數量,降低通訊裝置的成本,提供通訊系統的電磁相容效能,在無線通訊中得到了廣泛應用。無線通訊的應用場景覆蓋衛星通訊、電信、廣播電視、無線電監測、天氣雷達、民航雷達、防禦、部件的自動化測試等等方面。

隨著現代無線通訊技術的飛速發展,在限定的空間(如船艦、飛機和通訊塔頂)內,需要放置越來越多不同用途的通訊裝置,這樣就不可避免要在同一地點有多台收發裝置同時工作。一般情況下,每乙個收發裝置都各配有乙個天線,這樣在同乙個地方需要多個天線一起工作,勢必會帶來裝置擁擠和相互干擾等諸多問題。而解決這一問題最直接的想法就是減少天線數量。在收發裝置數目不變的情況下,將多路收發訊號合為一路後與一副寬頻天線相連,他們與天線之間必須有一台能將多路收發訊號合為一路訊號的裝置,這一連線裝置稱為多路耦合器。多路耦合器的應用能顯著改善和提高無線通訊系統中的通訊能力、通訊容量和電磁相容等效能。

接收器多耦合器有兩個基本類別,即無源和有源版本。 兩者都將執行分離射頻訊號和饋送多個無線電的基本任務,而不會降低系統中每個接收器的效能。 無源和有源耦合器之間的主要區別在於,如何校正由於訊號分離而引起的訊號損耗。 也就是說,根據輸出埠的數量,無源耦合器中始終會發生正常的訊號損失-3、6、12 db等。 除了用於頻寬控制的高通或低通濾波器之外,有源耦合器利用低雜訊放大器,可確保在所有頻帶上保持平坦增益,高壓縮點,低im生成;還具有可糾正這些損耗的電路設計。

如下演示的是乙個有源接收器多路耦合器的原理框圖:

接收機(rx)多耦合器的基本應用是使多個無線電接收機,頻譜分析儀或掃瞄器能夠共享乙個共用的訊號源,例如天線,訊號發生器或參考時鐘。 任何輸入訊號都將無損失地分配。

頻譜分析儀和數據機共用乙個訊號發生器

頻譜分析儀和rf接收機共用一副天線

為使多部收發裝置共用一副天線,要保證每個收發裝置都能各自正常的工作,達到預期效果,對多路耦合器有嚴格的效能要求:

1、每個通道必須有良好的頻率選擇性,以避免其他通道訊號或無用訊號的串入耳產生不必要的訊號干擾;

2、任意兩個通道之間應具有足夠高的隔離度;

3、每個通道從輸入到輸出應具有較小的插入損耗;

4、在工作頻帶內,輸入輸出應具有良好的匹配;

5、裝置應具有足夠的功率容量。

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