3dB桥耦合器的功能及应用

你负责把1000本数学教科书a送给A、B两个学校。装好数学教科书后，接到通知，再顺便把1000本数学习题集b也送给这两个学校（类似同频段信号合路）。你给每个学校各派送了500本数学教科书和500本数学习题集，如图2-20所示。

图2-20 两种书派送给两个学校

假若定义1本书为0dBm，那么1000本书就是；500本书就是。

于是派发书的过程可以用图2-21表示。

假若B学校突然不要这500本数学教科书和500本数学习题集了，这500本书也退不了，只好找个仓库放着（类似在射频器件的空端口上安装一个负载吸收这个端口的信号）。

图2-21 用dBm表示派发书的过程

电桥，一般用于同频段的信号进行合路，如CDMA 1X载波和CDMA EVDO载波的合路，或者WCDMA两个载波的合路，所以也叫同频合路器。

从这一点看，电桥有别于通常的合路器。通常的合路器是对多个异频段的信号进行合路，如GSM900和WCDMA不同频段的两个系统的合路。

之所以有区别，是因为电桥和通常的异频段合路器实现合路的方式不一样。

通常的异频段合路器通过带通滤波的方式进行合路；插入损耗小，合路的信号几乎没有损耗；带外抑制好，可以实现两路信号高隔离度的合成，不同系统间的干扰小。所以异频段的合路器可以是两路或者两路以上的不同系统的信号合路。

电桥进行同频段合路，不可能用带通滤波的方式（因为虽不是一个频点，但两路信号在同一个频段，带通滤波滤不出来），用的是类似耦合器的原理。输入端的两路同频段信号的隔离度较低，只能进行最多两路同频段信号的合路，价格比通常的合路器贵。

当电桥的两个输入端口分别接两个同频段的载波进行合路的时候，可以只使用一个输出端口，另外一个输出端口用匹配负载堵上。在这种情况下，电桥的功能更像一个合路器。但和通常的合路器不一样的是，这个输出端口的两路信号的功率都会损失3 dB。从这一点上看，电桥又可以叫做3 dB桥合路器，如图2-22所示。

只用电桥的一个输入端口，另一个输入端口接上负载，电桥可以把一个输入信号分为两个功率相等，相位差90°的输出信号。一个输入、两个输出。从这一点上看，电桥更像一个耦合度为3 dB，插入损耗也为3 dB的耦合器（当然也可当做功分器使用）。所以电桥又可以称为3 dB桥耦合器，如图2-23所示。(www.xing528.com)

图2-22 电桥的合路器功能

图2-23 电桥的耦合器功能

电桥作为耦合器来使用的话，从一个输入端口注入信号，它的功率被均分到两个输出端口。理想情况下，另外一个输入端口应该没有信号输出。也就是说，这两个端口相互隔离，隔离度为无穷大。但实际情况下，会有部分信号泄漏过去，隔离度不会是无穷大。一般要求电桥的两个输入端口的隔离度大于25 dB。

在原有无线系统容量不够时，需要考虑增加载波来扩容，由于载波使用的是同一频段，需要使用电桥把两个载波的信号合路引入原有的天馈系统，或引入原有的室分系统。一般情况下，原来的天馈系统或室分系统都是单主干的结构，所以一般只用电桥的一个输出端口，另一个输出端口用匹配负载堵起来。

最近几年设计的室分系统，在设计阶段就考虑了多载波合路，为了方便设计，提高输出信号的利用率，室分系统出现了双主干的结构（例如，一个主干去高楼层，另一个主干去低楼层；也可以是一个主干去东楼，另一个主干去西楼），这样电桥的两个输入端口和两个输出端口就都能用上了，如图2-24所示。

图2-24 电桥在双主干室分系统中的应用

从上面的介绍中可以得知，电桥的使用方法是非常灵活的，可以是两进一出、一进两出和两进两出。

如果是两进一出、一进两出，多余的一个端口接上一个和端口阻抗相匹配的负载（特征阻抗为50Ω）就可以了。如果不用接匹配负载，说明电桥出厂的时候就考虑了端口空闲时的阻抗匹配问题，和专门接一个负载的效果一样。

在室分系统需要多载波满足容量需求时，可以选择电桥进行信号合路。选择电桥时首先要看它的工作频段是否包括系统载波工作的频段，两个输入端口之间的隔离度是否满足要求。在计算室分系统的功率分配的时候，要考虑一定的插入损耗。表2-12是某一厂家的常用电桥的参考指标，在工程设计中选用电桥时一般都要考虑这些指标。

表2-12 常用电桥的参考指标