选择功率分配器和合成器需要考虑什么因素和应用实例说明

　　在系统内对信号进行分离或合成通常是在射频和微波频率下由功作为率分配器/合成器完成。理想的功率分配器也是理想的功率合成器，但不总是如此。元件不都是为反向工作而设计的。此外，所有功率分配器和合成器都存在某些插入损耗，会不可避免地影响到功率处理能力。不过，分配/合成器尽管存在缺点，但仍然在高级系统中扮演关键角色，所以仍属于最重要的无源射频/微波元件。本文首先回顾选择功率分配器或合成器时需要考虑的一些关键性能参数，随后，对主要供应商的几个例子进行探究。要从这些元件选择出一种，最简单方法不是详细列出实现功率分配器或合成器时的各种不同设计方法，而大概是综合考虑所需要的功能（是信号分配还是合成）、工作带宽、期望功率水平，以及信号必须分配的路数或者要合成的信号数。例如，二元功率分配器由一个输入提供两个幅度基本相同的输出信号。通过将多个两路分配器串接，可以得到高阶（4路、8路、等等）功率分配器。类似地，可以将多个3路功率分配器组合，得到奇数路输出的功率分配器。特定功率分配器用作功率合成器的效果如何，通常与设计方法及内部元件（如电阻）有关。Meca电子公司在其网页上免费提供有应用笔记（“应用笔记MAP- 801”），题目为“为什么大多数功率分配器不适合作功率合成器”，该应用笔记解释了所选择的功率分配器同时要用作功率合成器时要考虑的问题。出于教育的目的，Micro-lab/FXR也提供了一篇出色的有关功率分配器和合成器的应用笔记，回顾了下列元件的基本差异，如电阻、电抗、Wilkinson、正交、分支线、节点以及T型功率分配/合成器。该应用笔记可免费从Microlab/FXR的网页 www.microlab.fxr.com处获取。该公司的新型DX-N系列非平衡分配器是为提供宽达30:1或者接近2:1的功率分配比而设计的。这种分配器非常适合800~2，500MHz室内无线通信应用，这种非平衡分配器可以处理300W平均功率和1kW的峰值功率。一般来说，选择功率分配器或合成器就是比较关键性能参数，包括插入损耗、端口间的隔离度、分离信号的幅度接近程度（输出幅度不平衡性），以及分离信号的信号相位接近程度（输出相位不平衡性）。此外，额定功率通常也很关键，以最大输入功率（假定阻抗匹配条件下）及最大内部负载耗散（内部端接的额定功率）来定义。另外一个关键参数是回波损耗或称VSWR，该参数能表明元件阻抗与目的应用的特性阻抗匹配程度。功率分配器会使输出信号产生相位差。例如，0°功率分配器将一输入信号分离成幅度和相位都相同的两个或多个输出。90°混合分配器的输出信号之间的相位差为90°。对180°混合分配器，当输入加到和输入口时，一个输入信号可以分离成幅度和相位都相同的两个输出信号。但当输入信号加到差输入口时，得到的输出信号幅度相同，但相位相差180°。