調(diào)頻多工器PPT課件

1、2.組成多工器的重要部件 為了使一副寬頻帶天線能夠同時發(fā)送幾個頻道的節(jié)目，首先需要一個功率合成裝置。其次，欲使節(jié)目彼此互不干擾，頻率選擇裝置是必不可少的。功率合成裝置有多種，其中最常用的是三分貝耦合器。頻率選擇裝置是由高Q值諧振腔(如同軸腔和波導(dǎo)腔等)組成的濾波器。在特定條件下，采用特殊的波導(dǎo)腔既可頻率選擇又能功率合成。組成多工器的另一個重要部件是帶通濾波器。在FM中最常用的濾波單元是1/4波長同軸諧振腔。第1頁/共20頁多工器的技術(shù)參數(shù) 主要參數(shù)和要求如下： (1)隔離度是指多工器對多個不同頻率信號之間的隔離能 力，如果隔離能力低就會在兩個信號之間產(chǎn)生互調(diào)，從而降低調(diào)頻廣播質(zhì)量。一般要求隔離

2、度優(yōu)于30dB (2)最小頻率間隔：在保證性能指標(biāo)的前提下允許雙工器兩個輸入頻率之間的最小間隔一般在1.2MHz左右（橋式）。 (3)輸入阻抗：50歐(同軸)，與調(diào)頻發(fā)射機(jī)的輸出阻抗相匹配 。 (4)輸出阻抗 50歐(同軸)，與天饋線的輸入阻抗相匹配。 (5)頻率范圍：87108MHz (整個調(diào)頻廣播頻段)。 (6)功率容量多工器的功率容量要根據(jù)調(diào)頻發(fā)射機(jī)的功率來確定。 (7)插入損耗：0.25dB(指信號經(jīng)過雙工器以后引起的衰減)。 (8)輸入端電壓駐波比：應(yīng)小于1.1。第2頁/共20頁調(diào)頻多工器第3頁/共20頁星型調(diào)頻多工器第4頁/共20頁星點(diǎn)多工器 星形雙工器適用于調(diào)頻發(fā)射機(jī)那樣的窄帶信

3、號，里面由兩個不同頻率的帶通濾波器組成.它們對各自的頻率呈并聯(lián)諧振，信號無阻礙地通過濾波電路。 星點(diǎn)型多工器是由濾波器、星點(diǎn)和連接線組成的，所有的發(fā)射機(jī)通過濾波器及連接線與星點(diǎn)相連，星點(diǎn)又與天線連通。 星型雙工器是由兩個帶通濾波器諧振腔BPF1和BPF2與T型三通連接而成。每一個帶通濾波器諧振腔對應(yīng)一個選定的頻率，而阻塞另一個頻率。第5頁/共20頁 調(diào)頻多工器第6頁/共20頁3db耦合器簡介 三分貝耦合器結(jié)構(gòu)是由兩根長度為4的相互平行的帶狀金屬平板為內(nèi)導(dǎo)體。以一個封閉的、對稱配置的長方體金屬盒為外導(dǎo)體而構(gòu)成的雙線帶狀傳輸線。內(nèi)導(dǎo)體四個端子和外導(dǎo)體構(gòu)成四個端口，并轉(zhuǎn)換成同型傳輸線與外電路接口，各

4、端口有相同特性阻抗，均為50歐。當(dāng)從1端輸入F3功率信號，在3端有一半功率輸出，且與1端同相，在4端也有一半功率輸出。但相位落后于1端90，在2端無輸出，故2端和1端是相互隔離的，可在這兩端口送人不同頻率的信號，實(shí)現(xiàn)雙工。理想情況下2端不影響耦合器性能，同時，1端的輸入阻抗與頻率無關(guān)，故呈現(xiàn)寬帶特性。三分貝耦合器本身就是一個簡單的雙工器。實(shí)際使用時2端會串?dāng)_出少量信號，所以，用吸收電阻吸收消耗。第7頁/共20頁帶通濾波器簡介 帶通濾波器主要由兩個4的終端開路的諧振腔組成，兩腔之間通過小孔耦合，類似雙回路并聯(lián)諧振回路。輸入輸出采用環(huán)耦合，通過設(shè)計(jì)環(huán)耦合面積和耦合小孔的面積得到所需的通頻帶特性。第

5、8頁/共20頁雙工器連接圖第9頁/共20頁星型雙工器加橋式雙工器原理介紹定阻抗濾波式橋式雙工器。它是由兩個相同的3dB定向耦合器、四個諧振腔帶通濾波器、兩條等長的同軸饋管及50歐吸收負(fù)載所組成。1端為F3頻率的信號，5端為星型雙工器的F1+F2信號的輸入口。F3信號從第一個三分貝耦合器的l端輸入，經(jīng)3db耦合器1把功率一分為二，則在3、4端各輸出一半功率，3端相位和1端一樣，4端相位落后3端相位90，由于兩個帶通濾波器對F3呈通過特性，信號無阻礙地通過濾波電路，傳導(dǎo)至第二個3db耦合器，3、4端功率分別到達(dá)第二個三分貝耦合器的7 端和8端，根據(jù)三分貝耦合器的逆特性，這兩個功率相等，7端信號也落

6、后6 端信號相位90。由于先前4端信號落后3端也落后90,因此，在6端F3兩路信號同相合成，送到天線發(fā)射，而在5端反相互相抵消，因此F3頻率的信號不會進(jìn)入F1+F2通道對其造成串?dāng)_。F1+F2信號從5端輸入，功率也分上下兩路。諧振腔對F1+F2信號為全反射，故又通過3db耦合器在6端同相合成，在5端反相抵消。最終F1、F2、F3在6端合成后送入天線，實(shí)現(xiàn)頻率合成。第10頁/共20頁星型加橋式多工器第11頁/共20頁雙工器的測試選用了美國HP公司的8754A網(wǎng)絡(luò)分析儀，該儀器帶有入射反射測試附件。測試頻率范圍為41300MHz，測試數(shù)據(jù)可以在儀器上直接讀出，該儀器的輸入阻抗與輸出阻抗均為50歐，

7、和多工器阻抗一樣。反射損耗、隔離度、插入損耗可以在儀器屏幕上直接讀出，消除了中間誤差，提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，便于進(jìn)行結(jié)果分析。第12頁/共20頁F3端反射損耗和插入損耗第13頁/共20頁星型寬帶口反射損耗和插入損耗第14頁/共20頁F3端對F1，F(xiàn)2端的隔離度第15頁/共20頁 F1，F(xiàn)2對F3端的隔離度第16頁/共20頁多個頻率產(chǎn)生的互調(diào)頻率抑制方法 有三個頻率分別為，105.5MHz,94.2MHz,89MHz,其中105.5MHz單獨(dú)接一副垂直極化發(fā)射天線，94.2MHz,89MHz通過星型雙工器合成后接一副垂直極化發(fā)射天線，由于兩付天線在同一發(fā)射塔上，所以105.5MHz的發(fā)射天線既

8、是本頻率的發(fā)射天線，同時又是接收天線，它接收了94.2MHz,89MHz的信號，這兩個信號就會在105.5MHz的發(fā)射機(jī)功放上產(chǎn)生互調(diào)信號，所產(chǎn)生的頻率分別為105.5-89+105.5=122MHz,還有一個頻率是：105.5-94.2+105.5=116.8MHz，這兩個頻率又通過發(fā)射天線發(fā)射出去了，如果當(dāng)?shù)赜袑?dǎo)航頻率，或許正好在范圍之內(nèi)。第17頁/共20頁互調(diào)頻率解決的辦法1：把三個發(fā)射機(jī)通過三工器合成后通過一副發(fā)射天線發(fā)出去。而這要求發(fā)射天線必須是全寬帶的。由于多工器的隔離度高，相互串?dāng)_的功率就很小了。:2：在105.5MHz發(fā)射機(jī)上接一個點(diǎn)頻的濾波器，而且隔離度只要大于30db,這樣當(dāng)它的發(fā)射天線接收過來信號后，由于濾波器呈現(xiàn)出全反射，所以接收過來的信號無法到達(dá)105.5MHz的功放單元，所以也無法形成互調(diào)頻率，也就從根本上解決了干擾問題。第18頁/共20頁多工器使用注意事項(xiàng) 多工器是無源器件，它承受的功率要大于發(fā)射機(jī)的功率，所以在安裝調(diào)整好后，一般無需進(jìn)行再調(diào)整了，但在使用過程中，我們必須經(jīng)常注意相關(guān)的彎頭和銅管的接頭及