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功率分配器是射频系统中常见的无源器件,发射链路、接收链路、测试系统、天线馈电网络和功率合成电路中都会用到。多数人对等分功分器比较熟悉,输入功率被平均分配到各个输出端口,结构简单、应用直观。但在实际工程中,不等分功率分配器同样重要,甚至在某些场景下比等分结构更合适。
不等分功率分配器按照固定比例将输入信号分配到两路输出,两路输出功率不相等。威尔金森结构是主流实现方式之一,通过调整两路传输线阻抗实现功率配比,隔离电阻保障输出端口之间的隔离度,各端口保持标准50Ω阻抗,避免链路阻抗失配。它的价值不在于简单地把功率分成不相等的两部分,而在于根据系统需求,在幅度、相位、阻抗匹配、隔离度和功率容量之间做合理取舍。
低 PIM 10 dB 7/16 DIN 不等分功率分器,针对移动网络优化,350 MHz ~5.85 GHz,额定功率300 W
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不等分功分器最典型的应用场景是天线馈电网络。相控阵天线、多波束天线阵列中,不同辐射单元需要馈入不同功率,用于调整天线方向图、实现波束赋形或低副瓣设计。阵列中心单元通常需要较高幅度,边缘单元幅度较低。如果全部采用等分功分器再加衰减器,会增加插损、发热和设计复杂度;采用对应比例的不等分功分器,可以直接输出所需功率,简化馈电网络结构,降低整体损耗。
室内分布和信号拾取场景也大量使用不等分功分器。在楼宇信号覆盖系统中,主干线路需要保留大部分功率继续向后传输,只分出小部分功率供给局部天线点位,不等分功分器可以替代耦合器完成信号分支。测试测量系统中,经常需要把一路信号分成主通路和参考监测通路,主通路大部分功率送往被测件,小部分功率送给检测接收机或监测电路。此时不等分结构可以让主通道损耗更低,同时满足监测需求,链路更简洁。
发射链路中也有类似需求。主路信号送给功放或天线,支路信号送给检波器、耦合器或控制电路,如果采用等分结构,要么主路功率被浪费,要么支路需要额外衰减。接收链路中,多通道接收系统有时需要把信号按不同比例分配到主接收机和辅助通道,用于干扰检测、频谱监测或自动增益控制。不等分结构可以让主通道获得较高信号电平,同时保证辅助通道有足够信号用于判断,减少额外放大或衰减环节。
在功率合成和平衡放大器电路中,不等分设计也有一定应用价值。实际器件存在公差,功放输出能力也可能不完全相同,通过合理设计不等分比例,可以对各路幅度进行预补偿,使合成后的输出更接近平衡状态。这类应用对相位一致性要求较高,设计时需要同时考虑幅度分配和相位关系。Pasternack 拥有多款现成不等分功率分配器产品,覆盖多种功率分配比例,包含微带小功率型号与腔体大功率型号,适配宽带通信、雷达、测试工装等不同场景。
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