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双工器资料

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2024年4月2日发(作者:招语山)

双工器是异频双工电台,中继台的主要配件,其作用是将微弱的接收信号藕合进来,并 将较大的

发射功率馈送到天线上去,保证接收和发射都能同时正常工作而不相互影响。它是 由两组不同频率的

阻带滤波器组成,防止本机发射信号传输到接收机。

〔中继台,是专业无线通讯系统不可缺少的重要设备。是在无线对讲系统中,用于增大 通讯距

离,扩展覆盖范围的设备,比方可以扩大车载台、手持对讲机的呼叫范围和通讯能力 , 大幅度提高您

的工作效率。〕

一般双工器由 六个 阻带滤波器〔陷波器〕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,并防指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 ,如某双工器 LOW=450, HIGH=460, 表示 LOW 端 可联接4 5 0兆接收

机HIGH端联接4 6 0兆发射机,也可将 LOW端联接4 5 0兆发射 机,HIGH端联接4 6 0兆接收机,收

发频率可颠倒使用,但是不能将发射频率4 6 0的机器 接置双工器450兆一端以免损坏电台和双工

器。

双工器选用: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+— 2 5 0 kHZ可保证隔离度9 0 db左右,单频点工作隔离度可达120 db.. 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 射局部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, 可保证隔离度不下

降但工作带宽变窄 为+—100 KHZ. 实践证明使用 双工器比用两颗天线收发效果要好。

双工器的原理 双工器的结构

双工器,又称天线共用器,是一个比拟特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接受信 号藕合进

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 影响一般的双工器

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

用屏蔽效果较好的同轴电缆 ?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

双工器的要求

双工器用于移动通信和在野外作为无人值守的中转台工作,其本身就决定了它的使用环境和 工作条

件。

首先,我们希望双工器的体积小巧、重量轻。目前由于双工器的体积和其它一些技术问题, 用于手持

无线 机的双工器还未见报道。但对于车载无线 机,汽车等所能提供的空间 是有限的, 且还有

无线 机的布线和散热问题要考虑, 因而在满足其它技术指标的前提下, 双工器的小型化非常有必

要。

其次,双工器必须便于安装,尤其是对某些双工器与无线 机分别安装时更是如此。且应 当结构牢

固、可 *、紧凑,应能承受一定的冲击和振动,特别是用于一些地理环境比拟差的地 方的无线

机。我们知道,目前的双工器大多是分布参数决定其工作频率等指标要求的, 如双工器的结构不可

*,那么有可能导致无线 机的整机指标恶化,甚至烧坏接收机,这一点 尤为重要。再者,作为中转

台有时使用环境比拟恶劣,这就要求双工器也能在相应的工作温 度范围以内能保证通讯质量。一般来

讲,双工器应有明确的工作温度范围,并有温度变化的 稳定性指标,以满足整机的使用要求。

1. 工作频率及带宽 双工器的工作频率范围应当不窄于无线 机本身的工作频率范围。通常我们所

说的带宽, 是指无线 机配上双工器后接收机的输入带宽和发射机的输出带宽。对于双工器来讲,

Q9或L16型高频插座无线通讯对

即 是两个等效带阻滤波器的阻带带宽,而不是取决于通带带宽。从其频率响应曲线上看,即是 两个

阻带在一定衰减量时的频率范围, 正如大家所知, 现今的 VHF 、UHF 无线 机的本身, 接收机

的高频输入带宽一般都可在 5MHz 以上,发射机的高频输出带宽在 10MHz 以上。也就 是说,无线

机本身的高频输入、输出带宽都是比拟宽的,因此要求双工器的带宽也应有 一定的宽度,以克服用户

在申报频率时因为带宽问题而造成的麻烦。然而,根据我国及国际 上各国无线电频率管理部门的规

定,用作双频双工组网的双工无线 机, 150MHz 的收发 频差为5.7MHz、450MHz时为10MHz?

因而理想的双工器也只能是以上相应频段的无线 机所规定的收发频差的一半,即 150MHz 为

2.85MHz,450MHz 时为 5MHz。

2. 隔离度 双工器的隔离度是指两个等效带阻滤波器的阻带衰减量,除一些特定的场合外,一般双工

器 的接收通道和发射通道中的阻带的衰减量,也即双工器的接收端和发射端至天线端的隔离度 相当

的。这一点使得双工器的生产厂家在生产管理上较为方便。因为我们所说的接收端和发 射端,无非是

工作频率高和低的区别,如双工器的工作频率不适宜,甚至是在10MHz的另一 端,那么只需调整和

改接一下即可,而不会影响使用效果。

通常,发射端的衰减量的考虑,是使得在强接收信号的情形下,接收频率信号对发射机不产 生互调干

扰,一般隔离度在 60db 以上时即可满足要求。接收端的衰减度的考虑,是要足以阻 止发射机到天线

输出的射频功率到接收机的输入端来干扰接收机的正常工作,因而双工器的 接收通道是一对应于整机

发射频率的带阻滤波器。 我们知道, 中转台的发射功率都在 25W 以 上,而接收灵敏度都在

0.35UV 左右。以此作为一个例子,也就是说,在双工器的发射通道 和接收通道中,两者的电平相差

约145db对于功率大一点,接收灵敏度较高一点的中转台那么 相差更大。为了不至于因发射功率而影

响接收机的正常工作,要对发射功率在接收机的输入 端进行一定量的衰减。一般来讲,除几个特殊的

频点外,接收机的寄生抗扰性都在80db以上, 当然,各种型号的中转台可能不一样,因而在考虑选

用双工器之前应对无线 机的寄生抗 扰性这一指标,尤其是对于发射频率的频点上的寄生抗扰性进

行测试并详细了解,以作为双 工器指标确定的依据。从上面的例子那么要求双工器的接收通道中对应

于发射频率的频点上至 少应具有145-80=65db的衰减量,才能根本满足要求,对于射频功率大,灵

敏度高的中转台 那么要求更大一些,一般要在 80db以上。

3. 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,某些进口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,假设所选用的双工器的插入损耗为 0.5db,那么 要求整机射

频功放输出28.1W的功率就可以了;但假设所选用的双工器的插入损耗为 2db, 那么要求整机射频

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

项非常重要的指标。

4. 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-25C — 55C的温度范围内具有相当的频率稳定度, 不 至于影

响无线 机的通讯效果,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

2024年4月2日发(作者:招语山)

双工器是异频双工电台,中继台的主要配件,其作用是将微弱的接收信号藕合进来,并 将较大的

发射功率馈送到天线上去,保证接收和发射都能同时正常工作而不相互影响。它是 由两组不同频率的

阻带滤波器组成,防止本机发射信号传输到接收机。

〔中继台,是专业无线通讯系统不可缺少的重要设备。是在无线对讲系统中,用于增大 通讯距

离,扩展覆盖范围的设备,比方可以扩大车载台、手持对讲机的呼叫范围和通讯能力 , 大幅度提高您

的工作效率。〕

一般双工器由 六个 阻带滤波器〔陷波器〕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,并防指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 ,如某双工器 LOW=450, HIGH=460, 表示 LOW 端 可联接4 5 0兆接收

机HIGH端联接4 6 0兆发射机,也可将 LOW端联接4 5 0兆发射 机,HIGH端联接4 6 0兆接收机,收

发频率可颠倒使用,但是不能将发射频率4 6 0的机器 接置双工器450兆一端以免损坏电台和双工

器。

双工器选用: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+— 2 5 0 kHZ可保证隔离度9 0 db左右,单频点工作隔离度可达120 db.. 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 射局部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, 可保证隔离度不下

降但工作带宽变窄 为+—100 KHZ. 实践证明使用 双工器比用两颗天线收发效果要好。

双工器的原理 双工器的结构

双工器,又称天线共用器,是一个比拟特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接受信 号藕合进

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 影响一般的双工器

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

用屏蔽效果较好的同轴电缆 ?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

双工器的要求

双工器用于移动通信和在野外作为无人值守的中转台工作,其本身就决定了它的使用环境和 工作条

件。

首先,我们希望双工器的体积小巧、重量轻。目前由于双工器的体积和其它一些技术问题, 用于手持

无线 机的双工器还未见报道。但对于车载无线 机,汽车等所能提供的空间 是有限的, 且还有

无线 机的布线和散热问题要考虑, 因而在满足其它技术指标的前提下, 双工器的小型化非常有必

要。

其次,双工器必须便于安装,尤其是对某些双工器与无线 机分别安装时更是如此。且应 当结构牢

固、可 *、紧凑,应能承受一定的冲击和振动,特别是用于一些地理环境比拟差的地 方的无线

机。我们知道,目前的双工器大多是分布参数决定其工作频率等指标要求的, 如双工器的结构不可

*,那么有可能导致无线 机的整机指标恶化,甚至烧坏接收机,这一点 尤为重要。再者,作为中转

台有时使用环境比拟恶劣,这就要求双工器也能在相应的工作温 度范围以内能保证通讯质量。一般来

讲,双工器应有明确的工作温度范围,并有温度变化的 稳定性指标,以满足整机的使用要求。

1. 工作频率及带宽 双工器的工作频率范围应当不窄于无线 机本身的工作频率范围。通常我们所

说的带宽, 是指无线 机配上双工器后接收机的输入带宽和发射机的输出带宽。对于双工器来讲,

Q9或L16型高频插座无线通讯对

即 是两个等效带阻滤波器的阻带带宽,而不是取决于通带带宽。从其频率响应曲线上看,即是 两个

阻带在一定衰减量时的频率范围, 正如大家所知, 现今的 VHF 、UHF 无线 机的本身, 接收机

的高频输入带宽一般都可在 5MHz 以上,发射机的高频输出带宽在 10MHz 以上。也就 是说,无线

机本身的高频输入、输出带宽都是比拟宽的,因此要求双工器的带宽也应有 一定的宽度,以克服用户

在申报频率时因为带宽问题而造成的麻烦。然而,根据我国及国际 上各国无线电频率管理部门的规

定,用作双频双工组网的双工无线 机, 150MHz 的收发 频差为5.7MHz、450MHz时为10MHz?

因而理想的双工器也只能是以上相应频段的无线 机所规定的收发频差的一半,即 150MHz 为

2.85MHz,450MHz 时为 5MHz。

2. 隔离度 双工器的隔离度是指两个等效带阻滤波器的阻带衰减量,除一些特定的场合外,一般双工

器 的接收通道和发射通道中的阻带的衰减量,也即双工器的接收端和发射端至天线端的隔离度 相当

的。这一点使得双工器的生产厂家在生产管理上较为方便。因为我们所说的接收端和发 射端,无非是

工作频率高和低的区别,如双工器的工作频率不适宜,甚至是在10MHz的另一 端,那么只需调整和

改接一下即可,而不会影响使用效果。

通常,发射端的衰减量的考虑,是使得在强接收信号的情形下,接收频率信号对发射机不产 生互调干

扰,一般隔离度在 60db 以上时即可满足要求。接收端的衰减度的考虑,是要足以阻 止发射机到天线

输出的射频功率到接收机的输入端来干扰接收机的正常工作,因而双工器的 接收通道是一对应于整机

发射频率的带阻滤波器。 我们知道, 中转台的发射功率都在 25W 以 上,而接收灵敏度都在

0.35UV 左右。以此作为一个例子,也就是说,在双工器的发射通道 和接收通道中,两者的电平相差

约145db对于功率大一点,接收灵敏度较高一点的中转台那么 相差更大。为了不至于因发射功率而影

响接收机的正常工作,要对发射功率在接收机的输入 端进行一定量的衰减。一般来讲,除几个特殊的

频点外,接收机的寄生抗扰性都在80db以上, 当然,各种型号的中转台可能不一样,因而在考虑选

用双工器之前应对无线 机的寄生抗 扰性这一指标,尤其是对于发射频率的频点上的寄生抗扰性进

行测试并详细了解,以作为双 工器指标确定的依据。从上面的例子那么要求双工器的接收通道中对应

于发射频率的频点上至 少应具有145-80=65db的衰减量,才能根本满足要求,对于射频功率大,灵

敏度高的中转台 那么要求更大一些,一般要在 80db以上。

3. 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,某些进口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,假设所选用的双工器的插入损耗为 0.5db,那么 要求整机射

频功放输出28.1W的功率就可以了;但假设所选用的双工器的插入损耗为 2db, 那么要求整机射频

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

项非常重要的指标。

4. 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-25C — 55C的温度范围内具有相当的频率稳定度, 不 至于影

响无线 机的通讯效果,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

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