一、基本介绍

1.基站核心器件

整个移动通信系统一般由移动通信基础设备、移动通信覆盖系统、移动通信终端产品三大部分组成（如图所示）。

基站属于移动通信基础设备，一个标准的基站通常由铁塔、基站天线及馈线和基站系统等器件组成。

建造高塔使无线电信号在干扰最小的情况下通过基站天线接收。

天线将接收到的电磁信号转换为交流电。

馈线又称电缆线即连接基站天线与基站收发信号设备的射频传输线，仅能传输信号，而不能处理信号。

基站系统通常由射频前端、基站收发信机及基站控制器等组成。其中射频前端负责信号的过滤及隔离，基站收发信机负责信号的接收、发送、放大和缩小，基站控制器负责信号的分析、处理及基站控制。具体见下图。

射频子系统除包括滤波器、双工器外，还包括隔离器、功分器、合路器、耦合器、驻波比报警器、低噪声放大器等部件。

隔离器：使正向传输的微波信号以很小的损耗通过，反向传输的微波信号则不能通过。

功率分配器（power divider）是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。

合路器：将两路或多路输入信号合并成一路，合路器一般用于发射端，其作用是将两路或者多路从不同发射机发出的射频信号合为一路送到天线发射的射频器件，同时避免各个端口信号之间的相互影响。合路器一般有两个或多个输入端口，只有一个输出端口。

驻波比报警器：由定向耦合器和检测控制电路构成，用于监视天线系统的匹配状态，能够指示故障，保护系统不受反射过大造成的设备损坏。

低噪声放大器：将接收到的微弱信号经过滤波器过滤后，线性放大以便后续变频设备及基带的处理，具有一定选频功能，其自身噪音较小。

2.基站处理移动信号机理

基站将从手机收到的信号传给交换处理设备，交换处理设备经过处理再发送给基站，之后由基站发送给目标手机，就完成了一次通信。典型的基站示意图如下：

基站处理移动通信信号的机理：对于手机发射、基站接收的通信信号上行通路：由主集（RXA与TX构成）天线和分集（RXB）天线接收到手机的发射信号后，经塔顶放大器放大后传送给机房内的一体化双工器，信号通过双工器中滤波器滤波后经RXA（上行通路的接收端口）和RXB（上行通路的分集端口）送入低噪声放大器进行放大，然后经RF/IF变频器将射频信号转换成中频信号并送解调电路进行数据（Data）解调，数据流通过基带处理电路处理后由双绞线（E1）、微波传输室外单元（ODU）或光缆传送至交换处理设备。

对于基站发射，手机接收的通信信号下行通路：由交换处理设备送来的信号经基带处理电路处理后传递给调制器进行信号调制，完成调制的中频信号经IF/RF变频器进行频率搬移，变换成射频信号后由功放进行放大，合路后经TX（下行通路的发射端口）送入一体化双工器中的发射滤波器滤波，然后经告警检测电路、与其他载波合路后送往天馈系统进行信号发射。

二、基本原理

环行器又叫循环器，显著特点为能够单向传输高频信号能量。一般环形器拥有数个端口，信号按照由静偏磁场确定的方向顺序传入下一个端口，只能沿这一确定方向传播，无法反顺序传输。鉴于这一特性，环形器用于发射信号和接收信号之间的隔离，常见于雷达、有源电子扫描天线（AESA）阵列、卫星通信及电信等领域。

环行器单向传输的原理，是由于采用了铁氧体旋磁材料。这种材料在外加高频波场（网络分析仪所发出的测量信号）与恒定磁场共同作用下，产生旋磁特性（又称张量磁导率特性）。

正是这种旋磁特性，使在铁氧体中传播的电磁波发生极化的旋转（法拉第效应），以及电磁波能量强烈吸收（铁磁共振），正是因为铁氧体隔离器利用了电磁波在有外加直流磁场的旋磁铁氧体材料中传输时极化平面发生旋转的法拉第旋转效应。

经过适当设计，使正向传输时电磁波极化平面与接地电阻性插板垂直，因而衰减很小，反向传输时电磁波极化平面与接地性电阻插板平行，几乎完全被吸收，所以利用这个旋磁现象，制做出结型环行器，将环行器的任意一端加一个负载（衰减片）就是隔离器。

如果两个或多个隔离器、环行器串联或并联在一起就叫环行隔离组件。它具有体积小、频带宽、插损小等特点，因而应用十分广泛。

在无线接入网中，环形器主要用于基站天线输出信号与输入信号的隔离。具体用途上，环形器与其他器件配合，可以实现如下功能：

（1）作为天线共用器使用；

（2）与拥有迅速衰减性的BPF组合用于分波电路；

（3）将终端电阻连接在环形器外部，作为隔离器，即信号由指定端口输入、输出；

（4）连接外接ATT，作为带反射功率检测功能的环形器使用。