
【电】 power combiner
power
【化】 power
【医】 Power
【经】 rate of work
unite; ombination; incorporate; amalgamate; annexation; coalition
consolidation; meld
【计】 conflation; converging; merge; merging
【医】 incorporate; incorporation
【经】 amalgamation; combination; conglomerate; consolidate; embody; fusion
incorporate; integration; merge
implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel
功率合并器(Power Combiner)是射频/微波工程中的关键无源器件,用于将来自多个独立信号源的射频功率合成到单一输出端口。其英文术语直译为 "Power Combiner",中文也称"合路器"。以下是符合标准的专业解释:
功率合并器本质是一种多端口网络器件,实现同频或异频信号的能量矢量叠加。当输入信号相位相同时,输出功率近似为各输入功率之和(忽略损耗)。其数学表达为: $$ P{out} approx sum{i=1}^{n} P{in,i} - L{insertion} $$ 其中 $L_{insertion}$ 为插入损耗。与功率分配器(Power Divider)互为逆过程,两者均需满足端口阻抗匹配与端口间隔离两大核心设计要求 。
信号通过器件后的功率衰减,理想值趋近于0 dB。实际器件典型值为0.1–0.5 dB(如Wilkinson型)。
输入端口间的信号泄漏抑制能力,通常要求 >20 dB(如5G基站合路器需 >30 dB)。
多路输入信号的功率一致性(±0.5 dB内)与相位差(<5°),直接影响合成效率。
类型 | 结构特点 | 典型应用 |
---|---|---|
Wilkinson合路器 | 电阻隔离式,高隔离度 | 相控阵雷达、卫星通信馈电网络 |
90°混合电桥 | 正交相位合成,宽频带 | MIMO系统、I/Q调制器 |
树状级联合路器 | 多级串联扩展端口数 | 5G大规模天线阵列(Massive MIMO) |
波导腔体合路器 | 高功率容量(>kW级) | 粒子加速器、高功率雷达发射机 |
《IEEE Standard Definitions of Terms for Microwave Components》明确将功率合并器归类于"无源互易多端口网络"(IEEE Std 286-2021).
David M. Pozar《微波工程》(Microwave Engineering, 4th ed.)第7章系统分析功率分配/合成网络设计理论.
Keysight Technologies《5G基站射频前端架构》详述多频段合路器在AAU中的集成方案(2023更新版).
工程实践提示:在毫米波频段(如28 GHz),功率合并器需采用LTCC或SiGe工艺集成以降低传输线损耗,同时需电磁仿真优化相位一致性(参考ANSYS HFSS案例库)。
功率合并器(Power Combiner)是电子工程中用于将多个输入信号功率合并为单一输出的器件。以下是详细解释:
基本功能
主要应用于射频(RF)和微波系统,可将多个功率源的输出信号合并,提高总输出功率。例如,在通信基站中,合并多个放大器信号以增强发射功率。
常见类型
关键参数
应用领域
主要用于卫星通信、雷达系统、广播电视发射等需要高功率输出的场景。例如,5G基站通过合并多路信号扩大覆盖范围。
若需进一步了解具体电路设计或技术标准,可参考电子工程领域的专业文献或射频器件手册。
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