射頻的功分和合路，其實并不簡單

《射頻入門》這個合集好久沒有更新了，好多同學可能都以為這個合集結束了。其實這個合集還遠沒有結束，這個合集我打算一直更新下去。對于這些天的懈怠，向大家說聲抱歉。

射頻基礎知識部分已經(jīng)基本上總結完整，包括射頻設計的各種方法，基礎概念，阻抗匹配，傳輸線，諧振腔等知識，接下來要進入到射頻器件的總結學習，這里將概括到射頻設計中所用到的各種器件，包括功分器，耦合器，濾波器，混頻器，放大器，射頻開關，天線等方面。

（希望這一部分的更新頻率能夠加快一些?。?/p>

我們今天先來學習一下射頻的功分和合路。

我們在射頻電路設計中，經(jīng)常需要到射頻信號進行拆分，也就是從單路信號拆分成多路信號，比如在天線分集設計中。也常常需要對多路信號進行合路，也就是多路信號合成一路信號，比如天線復用。在射頻設計中，用來將信號拆分的器件就是功分器，相反，用來將信號合成的器件就是合路器。

下圖給出了功分器和合路器的手繪草圖，左圖是一個功分器的信號流圖，射頻信號從端口1進入，在結點處一分為二，分別從端口2和端口3輸出；而右圖則為合路器的信號流圖，與功分相反，信號從端口2和端口3進入，在結點處合二為一并從端口1 輸出。

所以大多數(shù)情況下，，功分器又可以用作合路器使用，但是在有些特殊情況下，不是所有的功分器都可以作為合路器使用。

№1?功分器和合路器的主要指標

首先，作為一個射頻器件，需要滿足它的工作條件，這樣才能在電路中發(fā)揮良好的作用。

射頻功分器的主要指標包括：

頻率范圍:

功分器的工作頻率范圍是這個功分器的基礎，其實任何一個射頻器件都有它自己的工作頻率，小到一個射頻電阻，大到整個射頻系統(tǒng)，頻率都是其最基本的指標。

涉及頻率范圍的參量，包括工作帶寬 BW，中心頻率 f0，起止頻率 f1&f2等。

頻率的單位是Hz，kHz，MHz，GHz，THz 等等。

分配損耗：

功分器的分配損耗是指信號經(jīng)過功分器之后，輸出信號和輸入信號的比值，通常用dB表示。

對于等分功分器，分配損耗的計算公式為 10log（1/N）dB, 比如一分二等分功分器的分配損耗為3dB，一分四等分功分器的分配損耗為6dB。

插入損耗：

信號通過功分器之后實際的輸出信號減去分配損耗之后減小的值就是插入損耗。這個通常是由功分器本身的傳輸線損耗，匹配損耗等引起。

回波損耗：

回波損耗也是一項非常重要的指標，用來表示功分器各個端口的匹配情況，回波損耗越小，匹配越好。?回波損耗也常用電壓駐波比VSWR來代替。

隔離度：

功分器兩個分路端口之間的隔離度，也是一個重要的指標，以保證各個端口之間信號不會相互串擾。

功率容量

對于任何一個射頻器件來說，功率容量都是一個不容忽略的指標，尤其是在大功率的情況下，一定要關注功分器的功率容量。

當然合路器的主要指標，除了分配損耗之外，其他和功分器一樣。分配損耗我們可以理解為合路增益，比如兩個等功率的信號經(jīng)過一個3dB功分器，合路信號功率是單個信號功率的兩倍，也就是功率增加3dB。

№2 功分器的種類

從需要供電與否，功分器可分為有源功分器和無源功分器，但是大多數(shù)的功分器都是無源器件。

從功分器的組成上來說，可分為集總參數(shù)功分器和分布參數(shù)功分器。集總參數(shù)就是指用LCR搭建的功分電路，而分布參數(shù)功分器則指采用微波傳輸線組成的功分電路。

從功分器的拓撲結構上來分，又有星型功分器，威爾金森功分器，Gysel 功分器等。

當然這些功分器都可以做成等分功分器和不等分功分器，也可以做成一分二，一分三，一分四甚至更多的功分器。

№3?功分器的圖示

這一節(jié)整理了一些功分器的圖示，大家先熟悉一下這個射頻器件的結構特征。

№4?功分器的相關資料

今天我們先整理了一些功分器相關的學習資料，有需要的同學可以進行下載。在接下來的文章中，我們重點來學習一下功分器的詳細設計。