合路器的工作原理（技术指标、测试及分类） - 全文

　　合路器一般用于发射端，其作用是将两路或者多路从不同发射机发出的射频信号合为一路送到天线发射的射频器件，同时避免各个端口信号之间的相互影响，如图1所示。

　　

　　图1 合路器实物图

　　合路器一般有两个或多个输入端口，只有一个输出端口。端口隔离度是一个比较重要的指标，用于描述两路信号互不影响的能力，一般要求在20dB以上。

　　3dB 桥合路器有两个输入端口、两个输出端口，如图2所示，常用来将两个无线载频合成后馈入天线或分布系统。如果只用一个输出口，另一个输出口需接50W的负荷，此时信号合路后有3dB损耗。有时两个输出端口都要用到，这时就不需要负荷，也无3dB损耗。

　　

　　图2 3dB桥合路器

　　将信号手机的收信和发信组合到一根天线上。在GSM系统中，由于收发不在同一时隙，因此手机可以省去用于隔离收发的双工器，而只需使用简单的收发合路器就可以将发信、收信信号组合到一根天线上而不会互相干扰。

　　对接收电路，天线将信号接收下来，通过合路器进入接收通道，与接收本振信号（即频率合成器产生的接收VCO信号）混频，将高频信号变成中频信号，再进行信号的正交解调，产生接收I、Q信号；然后再进行GMSK（高斯滤波最小频移键控）解调，把数字信号模拟信号转变为模拟信号，之后送入基带处理单元。

　　对发射电路，由基带部分送来TDMA帧数据流（速率为270.833kbit/s）进行GSMK调制形成发射I、Q信号，再送到发信上变频器调制到发射频段，通过功率放大后经合路器由天线发射出去。

　　频率合成器为发射和接收单元提供变频所必需的本振信号，采用锁相环技术来稳定频率，它从时钟基准电路获得频率基准。

　　时钟基准电路一般为13MHz时钟，一方面为频率合成电路提供时钟基准，另一方面给逻辑电路提供工作时钟。

　　合路器的工作原理

　　1.在移动通信中，由于多信道的共用，为避免不同信道间的射频耦合引起的互调干扰，并考虑经济、技术及架设场地的因素，发射应使用天线共用器。

　　2.合路器由空腔谐振器及环行器组成，空腔谐振器是一个高Q值的、低插损的带通滤波器。环行器是一个正向损耗小（0.8dB）反向损耗大（20dB）三断口器件。

　　3.为增强合路器工作的稳定性，现在一般采用内匹配技术既腔体之间不用软电缆连接。为减小体积，一般采用方腔结构

　　

　　合路器主要技术指标：

　　1.插入损耗，4信道通常小于3.6dB，8信道通常小于4.0dB；

　　2.信道间隔离度，通常要大于80dB；

　　3.输出与输入端口隔离度，通常要大于80dB；

　　4.频率漂移，通常经过一年老化不应超过3ppm;

　　5.输入驻波比，小于1.5dB

　　合路器测试：

　　1.插入损耗测试；

　　2.信道间隔离度测试；

　　3.输入驻波比测试；

　　4.以上测量网络分析仪的测试线要做校正。

　　合路器也分为同频合成器和异频段合路器两种。对同频段信号的合路（合成），由于信道间隔很小（250KHz），无法采用谐振腔选频方式来合路，常见的是采用3dB电桥。

　　3dB电桥有两个输入口和两个输出口，两载频合路后，两个输出口均可作信号输出用，若只需要一个输出信号，则另一输出口需要负载吸收，此时的负载功率根据输入信号的功率来定，不能小于两个信号功率电平和的1/2，建议将两路信号分别接在不同走线方向的信号传输电缆上，这样可以避免采用过高成本的功放。一般来讲，功分器也可以作合路器使用。区别在于承受的功率不同。

　　异频段合路器是指两个不同频段的信号功率合成所用。如，CDMA和GSM功率合成；CDMA/GSM与DCS功率合成。由于两个信号频率间隔较大，可以选用谐振腔选频方式对两路信号进行合成，其优点是插损小，带外抑制度高，而带外抑制指标是合路器较重要的指标之一，如带外抑制不够，会造成GSM与CDMA之间的相互干扰。

　　合路器的分类

　　双频合路器

　　①JCDUP-8019

　　GSM&3G双频合路器，是一个两进一出的器件。可将GSM信号（885-960MHz）与3G信号（1920-2170MHz）进行合路。

　　②JCDUP-8028

　　DCS&3G双频合路器，是一个两进一出的器件。可将DCS信号（1710-1880MHz）与3G信号（1920-2170MHz）进行合路。

　　③JCDUP-8026B

　　（TETRA/iDEN/CDMA/GSM）&（DCS/PHS/3G/WLAN）双频合路器，是一个两进一出的器件。其中一个端口覆盖TETRA/iDEN、CDMA和GSM系统频段（800-960MHz），可输入TETRA/iDEN、CDMA、GSM或其任意的组合信号；另一端口覆盖DCS、PHS、3G和WLAN系统频段（1710-2500MHz），可输入DCS、PHS、3G、WLAN或者其任意的组合信号。

　　④JCDUP-8022

　　（CDMA/GSM/DCS/3G）&WLAN双频合路器，是一个两进一出的器件。其中一个端口覆盖CDMA、GSM、DCS和3G系统频段（824-960/1710-2170MHz），可输入CDMA、GSM、DCS、3G或其任意的组合信号；另一端口覆盖WLAN系统频段（2400-2500MHz），可输入WLAN系统信号。

　　三频合路器

　　①JCDUP-8024/JCDUP-8024B

　　GSM&DCS&3G三频合路器，是一个三进一出的器件。可将GSM（885-960MHz）、DCS（1710-1880MHz）和3G（1920-2170MHz）三路信号进行合路。

　　②JCDUP-8018GSM&3G&WLAN三频合路器，是一个三进一出的器件。可将GSM（885-960MHz）、3G（1920-2170MHz）、WLAN（2400-2500MHz）三路信号进行合路。

　　四频合路器

　　①JCDUP-8031

　　GSM&DCS&3G&WLAN四频合路器，是一个四进一出的器件。可将GSM（885-960MHz）、DCS（1710-1880MHz）、3G（1920-2170MHz）和WLAN（2400-2483.5MHz）四频信号进行合路。

　　另外在合路器应用中需要说明的是，基站或直放站信号馈入方式为无线，其信源为宽频谱的，因此在某些场合要求窄通带，以保证信号的纯净；合路器的信号馈入方式为电缆，信号直接取自信源，其信源为窄频谱信号。如合路器JCDUP-8026B的CDMA/GSM通道，通道宽度为800-960MHz，当接入一个GSM载频信号时，因为信源是一个载频信号，馈入方式为电缆，通道中只存在该载频信号，没有别的干扰信号。因此合路器的宽通道设计在实际应用中是可行的。