Дивайдеры входного сигнала

При проектировании базовой станции или ретранслятора следует учитывать то обстоятельство, что антенна значительно удалена от входа радиоприемного устройства. Для соединения антенны с радиоприемным устройством приходится применять антенный фидер, который обладает потерями. Пример взаимного расположения антенны и приемо-передающего оборудования базовой станции приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 Взаимное расположение антенны и приемо-передающего оборудования базовой станции

Конечно, потери антенного фидера можно было бы скомпенсировать усилителем, расположенным непосредственно на его входе, однако при этом возникает ряд трудностей. Первая — как подвести питание к этому блоку? Вторая — как осуществлять обслуживание и ремонт данного блока. Эти трудности значительно возрастают в зимнее время. Поэтому экономически выгоднее компенсировать потери фидера при помощи коэффициента усиления антенны.

При проектировании радиоприемных устройств базовых станций в системах мобильной связи возникает требование распределять энергию сигнала с выхода приемной или приемно-передающей антенны на входы нескольких радиоприемников. Проблема заключается в том, что при делении мощности радиосигнала ухудшается отношение сигнал/шум на выходе радиоприемных устройств, поэтому обычно деление мощности осуществляется в несколько этапов.

Коэффициент передачи распределителя мощности на два выхода не может быть лучше значение –3 дБ. Поэтому на его входе обычно ставится малошумящий усилитель, как это показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Структурная схема дивайдера входного сигнала

В приведенной схеме малошумящий усилитель увеличивает уровень входного сигнала на 6 дБ. Затем выходной сигнал этого усилителя делится между четырьмя входами радиоприемных устройств. Естественно, что все каналы радиоприемных устройств должны находиться в полосе пропускания данного малошумящего усилителя.

Делители мощности выполняются обычно на трансформаторах или на микрополосковых линиях, но даже если в делителе мощности применен трансформатор, его намотка производится проводниками со строго определенным волновым сопротивлением. Пример схемы делителя мощности сигнала на четыре несимметричных выхода приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Схема делителя мощности на четыре несимметричных выхода

В этой схеме указаны волновые сопротивления микрополосковых линий для случая входного и выходных сопротивлений, равных 50 Ом. Применение обмоток в виде линии передачи с определенным волновым сопротивлением имеет принципиальное значение. Вопросы расчета делителей мощности подробно рассмотрены в [1].

В настоящее время делители мощности входного сигнала выпускаются рядом фирм в виде готовых модулей. В качестве примера можно назвать такие фирмы как Ikusi, RTM, Rexant. Пример внешнего вида готовых модулей сплиттеров показан на рисунке 4.

Рисунок 4 Внешний вид модулей делителей мощности входного сигнала (сплиттеров)

1. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. Рэд Э.Т. М, Мир, 1990 стр. 11...29
2. Делители мощности Communication Technologies
3. ДЕЛИТЕЛИ (Сплитеры)
4. Активный делитель

Кандидат технических наук, доцент кафедры САПР СибГУТИ. Выпускник факультета радиосвязи и радиовещания (1982) Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС).

А.В.Микушин длительное время проработал ведущим инженером в научно исследовательском секторе НЭИС, конструкторско технологическом центре "Сигнал", Научно производственной фирме "Булат". В процессе этой деятельности он внёс вклад в разработку систем радионавигации, радиосвязи и транкинговой связи.

Научные исследования внедрены в аппаратуре радинавигационной системы Loran-C, комплексов мобильной и транкинговой связи "Сигнал-201", авиационной системы передачи данных "Орлан-СТД", отечественном развитии системы SmarTrunkII и радиостанций специального назначения.

А.В.Микушин является автором 130 научных и научно-методических работ, в том числе 21 монография и 26 учебников и учебных пособий.