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在RF的应用中定向性被用来在传播方向上分离信号。在辅助臂(耦合线路)上感应的电波与在发射系统(主线路)中传输的前向电波成比例感应能量与输入能量的比值被称为耦匼因子。

定向性的定义是:当能量的传输发生在要求的方向上时在一个耦合端口处的能量输出,与当同等大小的能量传输发生在相反的方向上时在相同的耦合端口上能量输出的差别(单位为dB)。

这里P1是输入能量,P2是耦合的能量

这里,P2是为前向信号提供的耦合能量P2R是为逆向信号提供的耦合能量(图1)。

图1:(a) 前向、(b) 逆向定向性示意图

有限隔离是有限的定向性产生的原因。能量计通过测量在耦合端口处的一个萣向性耦合器的输出,来测量在传输线路中的能量值这一输出受耦合因子的影响。在主线路中反射的能量将会产生一个测量误差(定向性误差)能量测量的精确度可以通过消除反射信号,或者通过使用高定向性耦合器来提高

手机通过连接到RF电路的天线来接受和发射信号(圖2)。在3G频段WCDMA调制将使可变信号放大。通常情况下可变信号放大能使本来平均的输出能量达到一个峰值(超过3dB),以覆盖一个被256个用户共同使用的带宽为5MHz的通道手机的输出能量等级可通过基站调节,这要求来自手机的在同一个通道中传输的所有上行线信号能在精确度小于1dB嘚范围内被接收。如果不能满足这个要求则会由于信号过弱而导致通话被中断,也就是说来自用户的服务感知等级很低。

图2:基本的GSM+3G無线电功能方框图

与之形成鲜明对比的是,GSM波段采用TDMA标准且伴有GMSK型信号调制,这里的移动用户成为在给定时间间隙和通道内的唯一用戶这意味着可以忽略较差的能量控制对网络的影响,因为它对其他用户的影响非常小

密集天线环境中的任何改变都可能导致匹配不当,并且在某些特定场合还会增加反射能量。我们将考虑的最大VSWR值是6比1该值发生在最坏情况下,例如当天线不能被打开时

为发射前向信号并过滤掉所有由于匹配不当而导致的、来自天线的逆向信号,须在PA输出和天线之间插入隔离器输入和输出之间的阻抗值是50Ω。大哆数情况下都我们都希望去除隔离器原因如下:隔离器体积太大,并且占据主要的PCB;隔离器的造价太高;隔离器会带来很大的插入损失(┅般情况下高于0.7dB);隔离器对温度非常敏感并容易老化。

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