罗德与施瓦茨功分器的原理、分类及其在测量中的应用-上海信尔立测试设备有限公司

罗德与施瓦茨功分器的原理、分类及其在测量中的应用

在射频微波测量中，功分器的应用十分广泛，通常有电阻式和微带威尔金斯功分器两种类型。电阻式功分器是从DC开始直至毫米波的宽带器件，常用于测量仪器以及被测设备之间的系统连接，阻抗匹配和功率等分性能非常好，隔离度不高，标称值一般6dB；威尔金斯功分器常用于多通道信号分配，极好的幅相一致性和极佳的隔离度，缺点是带宽受限，通常终止频率比起始频率不超过10倍，超宽带设计一般也不超过20倍。

电阻式功分器

Power splitter 功率分离器

输入端无电阻，每个输出端50Ω电阻。应用场景信号路径是单向的：1输入2输出，常用于splitter两个输出端接收功率的比值测量，或者其中一个输出连接功率计，进行另一个输出端功率标定，同时改善微波信号源输出端的等效匹配和驻波，改善功率监测标定的测量不确定度。例如，测量接收机使用splitter，输入端连接被测信号源，输出端分别连接接收机的RF端和功率探头；当进行频谱仪的频响计量校准时，也要使用splitter。

(1) 测量接收机Splitter

(2)功率监测~频谱仪频响测量

Power divider 功率分配器

每个端口串联16 ⅔Ω的电阻，考虑仪器端口电阻50Ω，则divider每个端口电阻为50Ω。Divider 应用场景信号路径是双向的：可以将任意一个端口输入信号均匀等分为二，进行比较测量；也可以用作合路器，将两路信号合并一路输出。另外一种应用是将信号一分为二，分别测量不同参数，例如分别测量频率和功率。

(1)Divider-Combiner合路器

(2)Divider双天线

Divider	Splitter
完全2等分信号每个端口串联16 ⅔Ω的电阻也可用作合路器 SWR = 3	主要用于功率监测标定考虑仪器端口电阻50Ω，输入端电阻50Ω，其它2个端口电阻83.33 Ω SWR=1

威尔金森功分器

威尔金斯功分器

输入阻抗Z0，通常50Ω，也有75Ω；两路分支阻抗√2 * Z0，1/4波长阻抗变换线；2 * Z0隔离电阻；两路输出线，阻抗Z0。

为提高威尔金森功分器工作带宽，改善匹配和隔离度，采用阶梯阻抗变换级联方式实现，当要求多路功率分配，而且要求通道间隔离度较高时，采用级联多通道设计。