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​双工器的工作原理及分类、组成结构

2022-08-10 17:46
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双工器作为天线基站常用的电子器件之一,是天线工程师及射频工程师需要重点运用的关键仪器之一,然而很多小白不清楚双工器的工作原理及分类、组成结构等,所以本文将一一解答这些知识点,希望对小伙伴们有所帮助。

1、双工器的工作原理

基站/移动台双工工作时,通过天线共用器,使同一副天线得以同时提供给收发信机使用,并且互不影响,主要指的是发信对收信的影响,因为发信电平比收信电平高很多,影响主要体现在两个方面:第一是发信电平不能通过双工器泄入收信机,强大的发信功率可能使收信前端电路,重者晒会,轻者阻塞,因此必须通过一系列抑制电路,将进入收信前端的电平抑制到阻塞电平以下,这可以通过设置高性能的收信带通滤波器来实现;第二方面,防止发信机输出的边带外噪声进入收信机,形成对收信机的干扰,这可通过设置发信带通滤波器加以解决。

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上图为双工器的原理示意图。由于收发信滤波器在距公共天线1/4波长处,故能保证两个滤波器互不影响,还能使发信信号只能输入天线,而不能输向收信机;收信信号只能由天线进入收信机,而无法进入发信机。由于收信滤波器工作在收信频率上,收信频率可由天线无衰减地进入收信机,但它对发信频率起到短路作用。经过λ T/4传输线后,从天线向此传传向天线。同理,由天线送入的收信信号无法进入终端短路的λ R/4传输线,只能传向收信机。

2、双工器的分类

根据构成双工器所使用的滤波器,可把双工器分为以下几类:

①带通双工器

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如图所示,可通过对谐振腔的个数及谐振腔的尺寸进行调整来增减RX/TX之间的隔离,这样的双工器在使得发射信号通过带通滤波器的同时,发射机的噪声和杂散也被带通滤波器大大衰减,这样有助于对共址的其他接收机的干扰。带通型双工器最适合于中等及较宽的收发频率间隔。如果两个频率相隔很近,需要外加陷波滤波器或天线分离。

②带阻双工器

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发射机信号直接通过滤波器发射到天线,但发射机的载波和噪声仅在接收支路的滤波器上得到衰减,这样对共址接收机来讲,干扰的衰减是很有限的。带阻型双工器最适合于收发间隔非常接近的系统。

③带通/带阻双工器

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这种双工器结合了上述两种双工器的特点。

欲了解更多的硬件,来《电路分析与元器件应用》。


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