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在无线电天馈系统中双工器起到哪些作用?

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在无线电天馈系统中双工器,是一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接受信号耦合进来,又要将较大的发射功率馈送到天线上去,且要求两者各自完成其功能而不相互影响。今天华安捷讯对讲机公司张总工程师就来和大家一起来聊聊无线电天馈系统中双工器的作用:
在无线电天馈系统中使用的双工器由螺旋振腔体构成,由于其工作频率高,分布参数影响较大常做成一个密封套体,各信号馈线均用同轴电缆腔体形材也要求一定的光洁度,为利于散热,外观常为黑色,三个信号端一般采用标准高频接插件Q9或L16型高频插座无线通讯对双工器的要求。
双工器一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器是异频双工电台、中继台的主要配件,其作用是将发射和接收讯号相隔离,保证接收和发射都能同时正常工作。它是由两组不同频率的阻带滤波器组成,避免本机发射信号传输到接收机。一般双工器由六个带阻滤波器组成,各谐振于发射和接收频率。接收端滤波器谐振于发射频率,并防止发射功率串入接收机,发射端滤波器谐振于接收频率。有些双工器不标发射和接收端而只标LOW和HIGH。
双工器的选择
应根据电台发射接收频率定制双工器。400兆收发频率差10MHz双工器的工作带宽在正负250kHz可使隔离度90db左右,单频点工作隔离度可达120db。当使用频率超过双工器额定带宽时,收发隔离度将急剧下降发射驻波增大,接收电路因受发射部分影响灵敏度下降不能正常工作。业余无线中转台U段一般收发差5兆Hz ,使用的双工器采用窄带设计,可使隔离度不下降但工作带宽变窄,为正负100KHz。实践证明使用双工器比用两根天线收发要好。
双工器的工作流程
双工器在整机联调前应确认双工器的工作频率与无线电话机的工作频率是否一致,如相差较大时,应重新调整再联调,以避免烧坏输入高放回路。
双工器的初调一般在双工器的生产厂家进行,调整完了后,注明工作频率再出厂。但双工器在使用前,如确有必要可以按实际工作频率进行重调,调试方法连接仪器,并应接上50Ω终端假负载,反复调整并将假负载和频谱分析仪对换过来,并锁紧各调整螺钉。
双工器的频率稳定度
双工器的频率稳定度应包括两个含义:一是本身结构的稳定性,使其分布参数具有一定的稳定度;二是其温度稳定性。
如前所述,双工器是一个分布参数的腔体滤波器,其频率响应曲线决定于腔体的分布参数。我们要求移动通信中使用的双工器应在-25℃-55℃的温度范围内具有相当的频率稳定度,不影响无线电话机的通讯质量,也就是说双工器的频率响应曲线应在相应的温度范围内保持其要求的频谱位置和曲线形状,通常的双工器在工作温度范围内应具有优于+55ppm的稳定度,才能满足无线电中继台的使用要求。
双工器的调试
整机调试阶段,收发电路板调整好以后,还要对双工器进行仔细微调,以使发射功率头家,且发射接收灵敏度劣化较弱。联调时一定要注意少量的、慢慢的调整,以防止烧坏中继台电路板。因为双工器的工作频率较高,又是一个分布参数决定其特性的组件,调整时很灵敏;并防止调整完后,在锁紧的过程中,原调整的理想点跑了。有些双工器采用自锁螺钉,不必另外再用螺母锁紧,使调试大为方便,又节省了工时成本。
双工器的插入损耗
双工器的插入损耗是指对应于通道中,通带频点对有用信号的损耗。可用公式:10LgPiPO或20lgUiUo来表示。其中Pi、Ui表示进入双工器的信号功率或电平;Po、Uo表示从双工器出来的信号功率或电平。不言而喻,对于双工器来讲,插入损耗越小越好,特别是对发射通道而言,插入损耗小,有利于整机的输出功率的提高,效率提高,减少整机射频功放的发热量。国内双工器指标为1.2db以下,某些优质的产品中双工器的实际插入损耗在0.5db左右。如对于一台要求输出射频功率25W的中转台来说,假如所选用的双工器的插入损耗为0.5db,则要求整机射频功放输出28.1W的功率就可以了;但假如所选用的双工器的插入损耗为2db,则要求整机射频功放输出39.6W的功率。两者相差十多瓦。因而,插入损耗,特别是输入通道的插入损耗,也是一项重要的指标。

 

2021年4月8日 07:20
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