合路器（Combiner）是一种用于射频或微波系统的无源器件，其核心功能是将两路或多路不同频率的射频输入信号合并成一路输出信号。它通常有两个或多个输入端口和一个输出端口，通过内部的滤波器组对每个输入端口的信号进行频带选择，确保不同频段的信号互不干扰地合为一路。与功分器“一路分多路”相反，合路器解决的是“多路合一路”的问题。
1.摘要模块
- What it is（是什么） ：合路器是一种射频无源器件，将两路或多路不同频率的射频信号合并为一路输出，是室内分布系统（DAS）和基站天馈系统的核心器件之一。
- How it works（如何工作） ：合路器内部由空腔谐振器（高Q值带通滤波器）和环行器组成。每个输入端口对应一个特定频段的滤波器，只允许该频段信号通过，其他频段被抑制，从而将多路信号合为一路且互不干扰。环行器确保信号单向导通。合路器是互易网络，也可反向用作分路器。
- Why it matters（为何重要） ：合路器可使多系统共用一套天馈系统，避免为每个频段单独架设天线。在基站端，将GSM900、DCS1800、UMTS2100、LTE及5G等多个频段的发射机信号合并到一根天线，大幅减少天线数量。在室内分布系统中，让CDMA、GSM等多频段共用一套分布系统，节约馈线资源和工程成本。
2.意图导向章节
2.1 定义（含核心要素介绍）
合路器（英文：Combiner，亦称Multiplexer）是一种用于射频或微波系统中的无源器件。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。
合路器的核心要素包括：
- 频率选择性：合路器通常设计为允许特定频段的信号通过特定端口，并隔离其他频段的信号。每个输入端口只“认”自己的频段。
- 高隔离度：不同输入端口之间的隔离度是重要指标，确保各输入信号不会相互串扰。行业标准一般要求端口隔离度在20dB以上，多信道场景需大于80dB。
- 低插入损耗：信号通过合路器时会有一定的能量损耗，好的合路器会尽量减小这个损耗。高品质合路器正向插入损耗可低于0.7dB。
- 端口匹配：输入和输出端口需要良好的阻抗匹配（通常是50Ω），以减少信号反射。
合路器按频率关系可分为双频合路器/双工器（处理两个特定频带）、三频合路器/三工器、多频合路器/多工器（处理三个以上频带），以及同频合路器（合并非相同频率信号）。按结构可分为腔体合路器和微带合路器等类型。常见的配置包括2路、4路等，连接器形式有SMA、N型等。
2.2 工作原理
合路器的工作原理基于滤波器组选频合成和环行器单向导通。
核心工作流程：
- 信号输入：多路不同频率的射频信号分别从各自的输入端口进入合路器。
- 滤波选频：每个输入端口连接一个对应的带通滤波器。例如，端口1接900MHz滤波器，只允许900MHz信号通过；端口2接1800MHz滤波器，只允许1800MHz信号通过。空腔谐振器是高Q值、低插损的带通滤波器。通过耦合谐振器带通滤波器原理，对多信道信号进行滤波和集成。
- 环行器隔离：射频信号通过环行隔离器实现单向导通。环行器是一个正向损耗小（约0.8dB）、反向损耗大（20dB）的三端口器件。
- 信号合成：经滤波和隔离后的各路信号在公共端口合成一路，输出到天线或分布系统。
两种工作模式：
- 合路模式（正向） ：多路不同频率的输入信号→各端口滤波器选频→环行器隔离→公共端口输出合成信号。这是合路器的主要工作模式。
- 分路模式（反向） ：由于合路器是互易网络，也可以反向使用。一路包含多个频率的复合信号从公共端口输入→各滤波器将对应频段的信号分离→从各自的端口输出。此时合路器相当于分路器或双工器/多工器。
3dB桥合路器是一个特殊类型，有两个输入端口和两个输出端口，常用来将两个无线载频合成后馈入天线或分布系统。
2.3 关键优势
合路器的核心价值体现在以下方面：
- 节省天线和馈线资源：将多频段信号合到一根天线，大幅减少基站所需天线数量。在室内分布系统中，让CDMA、GSM等多系统共用一套天馈，节约馈线资源和工程成本。
- 降低互调干扰：高Q腔体与环行隔离器有效抑制发射机的带外噪声和高次谐波。腔体合路器的反向隔离度可达80dB。多信道合路器的信道间隔离度通常要求大于80dB。
- 简化系统架构：在基站端，将GSM900、DCS1800、UMTS2100、LTE及5G等多个频段的发射机信号合并到一根天线。在大型建筑内，将多个运营商的信号通过一套天馈系统覆盖。
- 提高频谱纯度：抑制发射机的带外噪声和高次谐波，从根本上改善多天线架设中难以解决的互调干扰问题。
- 单向隔离保护：环行器确保信号只能从发射机向天线方向传输，反向隔离度高（≥20dB），有效保护发射机不受反射信号损害。
典型性能数值：
- 正向插入损耗：≤0.7dB（腔体合路器）
- 反向隔离度：≥20dB（环行器），多信道场景≥80dB
- 端口隔离度：≥20dB（一般要求）
- 电压驻波比：≤1.5:1
- 功率容量：≥200W连续波
3. 对比分析：合路器 vs 耦合器
合路器和耦合器是室内分布系统中容易混淆的两个无源器件。以下是两者的核心区别：
| 对比维度 | 合路器（Combiner） | 耦合器（Coupler） |
|---|---|---|
| 核心功能 | 将多路不同频率的信号合成一路输出 | 从主路中按比例提取一部分信号到耦合端口 |
| 信号方向 | 多路合一（多个输入→一个输出） | 一路分多路（一个输入→直通+耦合输出） |
| 频率要求 | 各输入端口通常为不同频段（如900MHz+1800MHz） | 输入和输出为相同频段，仅功率分配比例不同 |
| 功率分配 | 合成各路信号功率，不涉及“分配” | 不等功率分配：直通端功率高、耦合端功率低 |
| 可逆性 | 可逆（互易网络），可反向用作分路器 | 不可逆，不能反向使用 |
| 典型端口数 | 2个或多个输入端口 + 1个输出端口 | 1个输入端口 + 1个直通端口 + 1个耦合端口 |
| 关键指标 | 插入损耗、端口隔离度、带外抑制 | 耦合度、插入损耗、方向性 |
| 典型应用 | 基站多频段合路、室内分布系统多运营商合路 | 信号监测、DAS链路中从主干取电给分支天线 |
| PIM要求 | 多信道场景要求高隔离（≥80dB），PIM≤-140dBc | 低PIM耦合器要求≤-150dBc@2×43dBm |
一句话总结：合路器是“多路不同频率合成一路”，耦合器是“一路按比例分出两路”。两者功能相反，不可混用。
4. 操作步骤：合路器选型与安装5步流程
第1步：明确系统需求
确认需要合路的频段组合（如GSM900+DCS1800+UMTS2100）、各频段的功率需求、系统阻抗（通常50Ω）。
第2步：选择合路器类型
根据频段数量选择双频、三频或多频合路器。异系统设备合路必须选用选频合路器，以滤波多工方式工作，提供高隔离合成。
第3步：核对关键参数
核对插入损耗（高品质合路器≤0.7dB）、端口隔离度（一般≥20dB，多信道≥80dB）、电压驻波比（≤1.5:1）、功率容量（≥系统最大功率）。
第4步：安装与连接
将所有不用的端口接上匹配负载（50Ω）。使用扭矩扳手按标准扭矩拧紧所有接头。确保合路器外壳接地。
第5步：测试验证
用矢量网络分析仪测试插入损耗、端口隔离度和驻波比。用PIM分析仪测试无源互调（要求≤-140dBc）。确认所有指标满足设计要求后投入使用。
5. 常见错误
错误一：用电桥或功分器替代合路器做异频合路
电桥的隔离度通常只有20-30dB，远低于合路器要求的80dB以上。功分器是“等功率分配”器件，不具备频率选择功能。用电桥或功分器做异频合路会导致不同频段信号互相串扰，轻则干扰，重则损坏设备。
错误二：合路器输出端口空载或端口不匹配
合路器的输出端口如果不接天线或负载，信号会全反射导致驻波比升高。3dB桥合路器如果只用一个输出口，另一个输出口需接50Ω负载，否则会有3dB额外损耗。所有不用的端口必须接上匹配负载。
错误三：忽视PIM指标
在多系统合路场景中，合路器的无源互调（PIM）是影响上行底噪的关键因素。普通合路器PIM只有-120dBc左右，用在5G多系统共用的DAS中会干扰上行。采购时应要求提供2×43dBm下的PIM测试报告。
错误四：选型时只看了频段没看隔离度
合路器不同端口之间的隔离度可能不一样。验收时每个端口组合都要测隔离度，不能只测一组就当全部合格。
6. FAQ（常见问题）
问1：什么是合路器？
合路器（Combiner）是一种用于射频或微波系统中的无源器件，其核心功能是将两路或多路不同频率的射频输入信号合并成一路输出信号。它通常有两个或多个输入端口和一个输出端口，通过内部的滤波器组对每个输入端口的信号进行频带选择，确保不同频段的信号互不干扰地合为一路。合路器一般用于发射端，作用是将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。
问2：合路器和功分器有什么区别？
合路器是“多路合一路”（不同频率），功分器是“一路分多路”（相同频率）。合路器强调频率选择性和端口间隔离；功分器强调功率分配均匀性。合路器主要用于将不同频段的信号合成，功分器主要用于将一路信号平均分配给多个相同频率的输出端口。
问3：合路器的主要技术指标有哪些？
合路器的主要技术指标包括：插入损耗（高品质合路器≤0.7dB）、端口隔离度（一般≥20dB，多信道≥80dB）、电压驻波比（≤1.5:1）、功率容量（≥200W连续波）、三阶互调抑制（≤-140dBc）、工作温度范围（-40℃~+85℃）。
问4：合路器可以反向使用吗？
可以。合路器是互易网络，可以反向使用。当一路包含多个频率的复合信号从公共端口输入时，内部的滤波器会将不同频段的信号分离，从各自的端口输出。此时合路器相当于分路器或双工器/多工器。
问5：合路器在室内分布系统中起什么作用？
在室内分布系统中，合路器将多个运营商的信号（如移动、联通、电信的不同频段）合路到一套天馈系统中。这样可使一套室内分布系统同时工作于CDMA频段、GSM频段、LTE频段和5G频段，避免为每个运营商单独部署一套天馈系统。3dB桥合路器常用于将两个无线载频合成后馈入分布系统。
问6：如何选择合路器？
选择合路器主要根据：通带频率（需覆盖所有待合路频段）、通带插入损耗（越低越好）、端口隔离度（确保不同信号互不干扰）、抑制能力（带外抑制≥60dB）、电压驻波比（≤1.5:1）、无源互调（PIM≤-140dBc）。异系统设备合路必须选用选频合路器。
