集总参数功分器如何设计

功分器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。 

指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值，。插入损耗的取值范围一般腔体是：0.1dB以下；微带的则根据二、三、四功分器不同而不同约为：0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。

技术指标

功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。

1、频率范围。这是各种射频/微波电路的工作前提，功率分配器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率，才能进行下面的设计。

2、承受功率。在大功率分配器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线，要根据设计任务来选择用何种线。

许多各种不同的电路用于设计功分器（反过来用即是合路器）和耦合器，它们具有各种不同的形式。功分器有简单的双路功分以及复杂的N路功分，视系统实际的需要而定。很多不同的定向耦合器以及其他类型的耦合器近些年来也有很大发展，包括威尔金森和阻性功分器以及兰格耦合器和正交混合节电桥，它们有很多不同的形式和尺寸。在这些电路设计中选择合适的PCB材料有助于其达到最佳的性能。

这些不同的电路类型都会折衷考虑设计的结构和性能，帮助设计者针对不同的应用选择板材。威尔金森双路功分器，是通过单一的输入信号来提供双路相等幅度和相位的输出信号，实际上是一个“无耗”电路，设计使得其提供一对比原信号小3dB（或者说是原信号一半）的输出信号（功分器每个端口的输出功率是随着输出端口数的增加而减小）。相比来说，阻性的双路功分器则提供一对比原信号小6dB的输出信号。阻性功分器中在每条支路增加的阻抗增加了损耗，但也增加了两路信号之间的隔离。

和许多电路设计一样，介电常数（Dk）一般都是选择不同PCB材料的起点，并且功分器/功率合成器的设计者一般都倾向于采用高介电常数（Dk）的电路材料，因为这些材料相比于低介电常数材料来说可以在更小尺寸的电路上提供有效的电磁耦合。高介电常数的电路存在一个问题，即电路板中的介电常数存在各向异性或者说在x，y，z方向上电路板材的介电常数值均不同。在同一方向上的介电常数变化很大时，同样很难得到阻抗均一的传输线。

保持阻抗不变性在实现功分器/合路器特性时十分重要，介电常数（阻抗）的变化会导致电磁能量和功率分配的不均匀。幸运的是，存在具有优越各向同性的商业PCB材料可以用于这些电路中，如TMM 10i电路材料。这些材料具有相对高的介电常数值9.8，并且在三个坐标轴方向上保持在9.8+/-0.245的水平上（在10GHz下测量）。这也可以理解成，功分器/合路器和耦合器的传输线中，均一的阻抗特性可以使得器件中电磁能量的分配恒定并且可测。对于更高介电常数的PCB材料，TMM 13i层压板具有12.85的介电常数并且在三个轴的变化在+/-0.35以内（10GHz）。

当然，在设计功分器/功率合成器以及耦合器时，恒定的介电常数以及阻抗特性只是PCB材料参数的其中之一需要考虑的。当设计功分器/合路器或耦合器电路时，最小化插入损耗通常是一个重要的目标，理想情况下，一个双路的威尔金森功分器可以提供给两个输出端口-3dB或一半的输入电磁能量。实际上，每个功分器/合路器（和耦合器）电路都会有一定的插入损耗，通常依赖于频率（当频率升高损耗也升高），所以对于一个功分器/合路器的设计来说，PCB材料的选择需要考虑如何控制，使得电路的插入损耗最小。

在无源高频器件如功分器/合路器或耦合器中，插入损耗实际上是很多损耗的总和，包括介质损耗，导体损耗，辐射损耗以及泄露损耗。其中的一些损耗可以通过精心的电路设计来加以控制，它们也有可能依赖于PCB材料的特性并且可以通过合理地选择PCB材料来使其损耗最小。阻抗不匹配（即驻波比损耗）可以导致损耗，但是可以通过选择恒定介电常数的PCB材料来减小。

最小化损耗在设计高功率值的功分器/合路器和耦合器中非常关键，因为在高功率下损耗会转化为热量并消散在器件和PCB材料中，而热量会对材料的介电常数值（和阻抗值）产生影响。

总之，当设计和加工高频功分器/合路器和耦合器时，PCB材料的选择应该基于很多不同的关键材料特性，包括介电常数值，材料中介电常数的连续性，环境因素如温度，减小材料的损耗包括介质损耗和导体损耗以及功率容量。针对具体的应用选择PCB材料有助于设计高频功分器/合路器或耦合器时取得成功。

功分器从结构上分为两大类：

(一)无源功分器，它的主要特点是：工作稳定，结构简单，基本上无噪声；而它的主要缺点是接入损耗太大。

(二)有源功分器由放大器组成，它的主要特点是:有增益，隔离度较高，而它的主要缺点是有噪声，结构相对复杂一些，工作稳定性相对较差。功分器输出的端口有二功分，三功分，四功分，六功分，八功分，十二功分。

下面对几种常见的微带功分器进行分析与对比：

一、微带分支线定向耦合器

微带分支线定向耦合器的结构如图1所示，它由两根平行导带组成，通过两条分支导带实现耦合，分支导带的长度及其间隔均为四分之一线上波长。理想情况下端口1输入无反射，输入的功率由2、3端口输出，端口4无输出，即1、4端口相互隔离。由微波理论中的奇偶模分析法可以计算出，对于功率平分的情况，分支导带的特性阻抗与输入输出线相同，而平行导带的特性阻抗为输入输出线的1/，S12与S13有π/2的相位差。微带分支线电桥主要用作微带平衡混频器，由于端口1和4相互隔离，故本振和信号互不影响，同时由微带线的平面特性，混频晶体很容易连接在端口上，电路结构既简单又紧凑。

二、Wilkinson功分器

Wilkinson功分器的结构如图2所示，其输入线和输出线的特性阻抗都是。对于功率平分的情况，输入和输出口间的分支线特性阻抗=，线长为四分之一线上波长，在分支线末端跨接一个电阻R，其值为2。由微波理论可以证明，这种功分器当2、3口接匹配负载时，1口的输入无反射，反过来对2、3口也如此。由端口1输入的功率被平分到端口2和3，且2、3端口间相互隔离。

三、双线二分器

双线二分器的结构如图3所示，它的结构很简单，而且能够根据给定的输入阻抗灵活地调整分支线的特性阻抗以达到良好的匹配，因此在天线的馈电网络设计中得到了广泛应用，但它的缺点在于输出端之间没有很好的隔离。

对上述几种功分器的性能作对比如下： 功分器类型 性能 频带 输出隔离 同相输出 输出损耗 结构 分支线定向耦合器 窄 有 否 大（路径长了） 简单 wilkinson功分器 宽 有 是 小 简单，有集总参数元件 双线二分线 宽 没有 是 ？ 简单

对处于同一频段的信号合成可以使用3dB电桥，如果要具备选频功能或者多个频率信号处于不同频段，或者要求合路损耗尽量低，那么一定要使用选频合路器。所以还是建议使用合路器好一点。

合路器其实就是多个高性能滤波器的组合，具有很好的选频性能，频率之间隔离度比较高

所以3dB电桥不具备选频功能且隔离度小，要当合路器使用也只能在同一频段

1. 将三颗卫星信号接入四切一开关的LAN1、LAN3、LAN3，然后输出接入一进二功分器，再有功分器接出两路到接收机。然后到电视机。（接收机必须可以在菜单内设置四切一开关的通道，即LAN通道）

2. 如果四切一开关质量不好的话，会有很多问题。

3. 如果三颗卫星信号时KU和C波段不同的信号，可能在设置的时候也会有问题。

4. 如果高频头是双本振，则两台电视可以同时收看，否则，会有影响——单本振高频头只能一台电视收看（但我在实际收看的时候，有时也可以同时看到，而有时会黑屏）

5. 你上网搜索，看一下相关的频率设置。KU和C波段同时收看的话，好像频率要变化才能接收。

参考：

22K和四切一开关的工作原理

22K开关，其是否切换，在于是否有22K的脉冲信号输入。带有0/22K开关功能的机器，设置为22K关时，无22K脉冲信号输出。22K开关得不到脉冲信号而处于常闭端导通状态。当接收机设置为22K开时，接收机输出一个22K的方波模拟脉冲信号。22K开关得到此脉冲信号后，经22K开关内部整流电路的整流后得到直流电压驱使22K开关由常闭端导通转为常开端导通。以达到转化目的。所以无论22K开关设计于线路的任何部位，其是否转换都与接受机是否输出22K模拟信号有关。

四切一开关，其实是数字编程开关的一种。如何切换，与其收到的字符串（字节）的内容有关。下面以8进制为例（为达通俗易懂的目的，仅以8进制为例，只是个比方）说明四切一开关的切换原理：

00000001端口1开

00000011端口2开

00000111端口3开

00001111端口4开

（0为低电平，1为高电平）

接收机发出不同的指令，四切一开关的对应的端口打开，其余的均关闭。

已知有三个天线，其中两个天线分别收134和138，信号通过一个4切1送到A点，另一个天线收中九，信号也送到A点。我有很多种方案，经过比较，现选择一种最简便的方案进行交流，如有需要，还可以再进行探讨。

这个方案做起来简单（现场最多十分钟就能解决），但说起来却有点复杂，希望你能看明白。

设计思路和理由：鉴于两个接收机不会同时使用，我的设计目的就是要用138度的机子控制四切一，这样一说你可能都明白了。

具体方法和步骤是：

原四切一切换器处改用优质0/22KHz切换器，134、138通过0/22KHz切换器合为一路后原路送到A点；中九信号也照原路送到A点。

原四切一切换器移到A点，这样A点就有两路信号进入四切一的LNB端口，接收机这一端用一个二功分器将信号一分为二，分别进入两个接收机，如果你的134/138接收机调谐器有输出F头端子，则不需要功分器，中九接收机就接在这个输出F头上。

假定134/138接的是LNB1，这台机子的卫星接收数据就要设定端子选择LNB1，0或22KHz，也就是接收机对134/138的切换从逻辑上讲是一个与门加或门控制，必须保证切换到LNB1，又要切换到0或22KHz。

假定中九接的是LNB2，则在134/138接收机中设置一个虚拟卫星或节目频道，参数设置成中九的切换，要使用中九信号时，两台接收机都要打开电源（反之则不一定），先将134/138接收机节目调到设有中九切换参数的虚拟频道，这时中九的卫星信号就会经功分器或134/138接收机调谐器IF输出端经一段75-5电缆送到中九接收机。

补充一点，如果没有或者买不到0/22KHz切换器和功分器的话，也可以考虑自制，有需要就“Hi”我，再进行制作上的交流。

多嘴一下，你的134/138方案有点浪费器材，完全可以134/138双高频头一锅双星，腾出一个锅收其它卫星。然后可以把中九小锅移到134/138锅旁，这样可以直接使用四切一从而省下一个0/22KHz切换器。

2010款进口索兰托四驱可能失效了主要坏的是耦合器和出厂设计和材质不达标造成。无级变速汽车耦合器坏了会挡位的灯会常亮，会造成不能正常换挡，有可能会照成车子无法打着火。

耦合器使用和四驱维修的特点

耦合器与功分器搭配使用，主要为了达到一个目标—使信号源的发射功率能够尽量平均分配到室内分布系统的各个天线口，使每个天线口的发射功率基本相同。理想耦合器的输入端口功率等于耦合端口功率与输出端口功率之和。

耦合器是从无线信号主干通道中提取出一小部分信号的射频器件，与功分器一样都属于功率分配器件，不同的是耦合器是不等功率的分配器件。

四驱维修主要涉及只是更换配件，齿轮部分涂抹锂基脂。工时费一般在1300。材料费根据个人情况，大概在3000到4000之间。一般大型维修厂都可以进行施工，如果人手足够干活麻利的话，整一天时间能够修好。

首先，不管你做什么，既然跟微波联系上了，以下理论知识是少不了的：

1,电磁场理论（怎么也得花约1000小时去学，这个是无底洞，没几天功夫都闹不明白电磁究竟是个什么玩意）

2,传输线和波导（这里单独从电磁理论拿出来，强调的是电磁波与介质的关联）

3,微波电路（一直用场解不好分析工程问题，学这之前，建议先尝试以场观点分析下工程问题，然后会发现以等效电路观点看微波网络是多么神奇）

4,微波元件（这时候弄明白耦合器、魔T、衰减器、铁氧体等，还有，谐振腔和匹配的概念。这些很基础很基础，但是还是深入领会下比较好吧……） 此外，电磁散射、电磁波与物质互作用等等，要深入学习还真不是三两天的事。   电磁理论四个字囊括以上全部，这四字，可以玩一生。（我只是初学者，以上是我学习感受吧）