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毫米波器件分類及選型

毫米波器件也可以從多個角度分類,我們在從業界常規的如下四種分類方式展開討論。


 

  1極化分離類

 

  極化分離類器件自己也是極化耦合器件,常見的這類器件有微波正交極化耦合器(OMT)和極化器(Polarizer)。前者已經在商用微波通信中廣泛應用,其主要有分離式和直扣式兩種,其中分離式主要是通過標准法蘭與軟波導相連,器件成本較低但是系統整體附件成本較高;直扣式主要是允許室外單元(ODU)或Radio直接連接到器件上,從而節省了高額的軟波導。圖11是該器件在接受雙極化信號狀態下的極化分離場漫衍示意圖,利用類似原理,通宇公司已經乐成開發全頻段的分離和直扣OMT産品(見圖12)。

 

  2功分類

 

  功率分配類的常見微波器件是功分器(Powerdivider)和定向耦合器(Directionalcoupler),它們都有分配或組合功率的特性,但有著本質的區別。前者把一路信號凭据特定幅度或相位分爲多路,常見于激勵陣列天線單元;而後者一般指一種4端口器件,其輸出兩個端口一般並不會同時事情,給鏈路一種備份的功效。後一種産品常見與點對點微波通信系統中,用于微波天線後端提高鏈路的可靠性。圖13-14是通宇公司開發的高性能微波定向耦合器及其天線連接效果圖。

 

  3頻分類

 

  頻分類微波器件主要是指微波濾波器,微波雙工器,多工器和室外分枝單元等産品。這些器件主要集成于天線室外單元的內部,用于實現濾波和信道整合等功效。微波濾波器多見于單路信道的濾波,雙工器使鏈路收發可以共用一個天線,而多工器和室外分枝單元則可以完成多信道融合從而使單一點對點鏈路實現超寬帶傳輸。圖15-16演示一款定制雙工器及其性能。

 

  4功效類

 

  針對若幹小型化的微波通信系統,多功效荟萃的微波器件已經變的越來越普遍。例如將正交極化耦合器和雙工器荟萃在一體的器件已經被许多Radio廠家所接纳;爲了實現多工功效,多個濾波器與環形器級連也是一種較普遍的解決方案。在這裏介紹一款由通宇公司獨立開發的四端口耦合器件,如圖17所示,該款産品有四個端口用于連接4個室外單元,另外一個端口連接雙極化微波天線。該器件集成了一個正交極化耦合器和兩個定向耦合器,使得XPIC系統每一個極化具備備份功效。圖18是接纳該器件搭建的天饋系統。

 

  毫米波器件有如下的未來發展趨勢:高性能化,低成本化,多極化,寬頻化,高效率化,小型化,定制集成化,和高頻化。值得提的是,隨著LTE系統和未來5G的發展,小基站的系統將變的越來越普遍,單位空間內微波鏈路的數量將變的更多,這就要求微波天線及器件的性能更高,價格要更低;另外多極化,寬頻化,高頻化主要是爲了滿足日益增長的系統帶寬的需求;越來越多的新型室外單元,爲了減小整個系統體積,Radio廠家已經在和天線制造商相助開發小型化和定制集成化的天線系統,這使得未來的微波室外天饋系統趨于個性化和定制。