在無線通信和廣播系統(tǒng)中，正確分配和合成信號是保證信號質(zhì)量和系統(tǒng)效率的關(guān)鍵。功分器、合路器和耦合器是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的三種常用設(shè)備。下面，我們將詳細(xì)介紹每種設(shè)備的功能、使用場景及其技術(shù)細(xì)節(jié)。

功分器

功分器，又稱為功率分配器，其主要功能是將來自一個(gè)端口的信號功率等分到多個(gè)輸出端口。這種設(shè)備在基站接收信號時(shí)尤為重要，可以將從天線接收到的信號平均分配給多個(gè)處理設(shè)備。功分器常見的形式包括二功分、三功分和四功分等，其中每個(gè)輸出端口的損耗通常是固定的，如3dB。

合路器

合路器的作用是將多路輸入信號合成一路輸出。這種設(shè)備經(jīng)常用在多信道系統(tǒng)中，以減少設(shè)備數(shù)量和優(yōu)化信號路徑。合路器可以分為腔體合路器器和電橋合路器。

耦合器

耦合器用于按比例將一個(gè)輸入信號分配到多個(gè)輸出端口。耦合器有三個(gè)端口：輸入端、直通端和耦合端，其中耦合端的功率相對于直通端有一定的衰減。定向耦合器主要用于功率監(jiān)測、源輸出功率穩(wěn)幅、功率合成、信號源隔離、反射系數(shù)測試等。3dB耦合器的耦合端分配比例是50%，6dB合器的合端分配比例是25%，10dB合器的耦合端分配比例是10%。合路器分為同頻合路和異頻合路。同頻合路器也可以叫做3dB電橋，2端口輸入2端口輸出，作為合路時(shí)，一個(gè)輸出端口接匹配負(fù)載。主要用于多信號合路，提高輸出信號的利用率。用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)中同系統(tǒng)合路場景，對同頻信號起合路作用。可以通過威爾金斯功分器與電阻型功分器作合路器。插損大，選擇性不好。應(yīng)用場景：1. 天線分配系統(tǒng)：當(dāng)一個(gè)發(fā)射器需要連接多個(gè)天線時(shí)，同頻合路器可以將信號分配給不同的天線，使其在同一頻段內(nèi)同時(shí)工作。2. 射頻前端模塊：在射頻前端模塊中，同頻合路器可以將多個(gè)收發(fā)模塊共享同一個(gè)天線，以減少系統(tǒng)的空間占用量和成本。3. 信號分析儀器：同頻合路器可以將多個(gè)輸入信號合并為一個(gè)信號，以便于后續(xù)處理和分析。異頻合路器是不同頻段的信號功率合成所用。比如GPS的L1與L2頻段，要將這2個(gè)頻段的信號合路。頻帶離得比較近，所以可以運(yùn)用功分器方案，合路的話，只能用威爾金斯和電阻型，工作帶寬包含這個(gè)2個(gè)頻段。首推方案就是濾波器方案。

功分器的技術(shù)指標(biāo)

1. 插入損耗：通常指信號通過功分器時(shí)的功率損失。對于常見的功分器，如3dB功分器，每個(gè)輸出端的損耗大約是3dB。
2. 隔離度：指一個(gè)輸出端口對另一個(gè)輸出端口的信號隔離能力。高隔離度可減少端口間的信號干擾。
3. 頻率范圍：功分器應(yīng)能覆蓋操作頻率范圍，不同的設(shè)計(jì)可能專門用于特定的頻段。
4. 相位平衡：多路輸出信號的相位一致性，對于確保信號同步非常關(guān)鍵。
5. 功率容量：功分器能承受的最大功率。

合路器的技術(shù)指標(biāo)

1. 插入損耗：信號通過合路器時(shí)的功率損失。例如，4信道合路器的插入損耗通常小于3.6dB，8信道合路器通常小于4.0dB。
2. 信道間隔離度：合路器中各信道之間的隔離程度，通常要求大于80dB，以保證信號間不互相干擾。
3. 輸出與輸入端口隔離度：也通常要求大于80dB，確保輸入信號不會回流到其他端口。
4. 頻率漂移：設(shè)備老化后頻率的變化，通常經(jīng)過一年不應(yīng)超過3ppm。
5. 輸入駐波比：小于1.5dB，這一指標(biāo)反映了信號反射的程度，低駐波比表示信號更有效的傳輸。

耦合器的技術(shù)指標(biāo)

1. 耦合值：輸入信號中分配到耦合端的功率比例，常見值如5dB、10dB等。耦合值越大，耦合端的信號越弱。
2. 插入損耗：直通端的信號損耗，雖然理論上直通端不應(yīng)有損耗，實(shí)際應(yīng)用中可能會有小量損失。
3. 隔離度：耦合端與輸入端及直通端之間的隔離度，保證信號的獨(dú)立傳輸。
4. 頻率響應(yīng)：耦合器在操作頻率范圍內(nèi)的性能一致性，確保在整個(gè)頻段內(nèi)耦合效果一致。