功率分配器/组合器是一种无源设备，可以用于两种互惠功能：单个信号可以分为多个输出，或者在相反的方向上，多个输入信号可以组合成单个输出。如果是N端口分配器，则输入信号将被划分为N个输出端口。当用作N端口组合器时，N个输入将被组合为来自单个端口的输出信号。
应用包括测试仪器，实验室和生产测试系统，功率放大器子系统以及多种类型的信号处理。最常见的功率分配器/组合器类型在N个端口之间具有相等的幅度和0?相位差，并且具有相同的阻抗。作为分配器，输入至输出的损耗取决于N-例如，2个端口的3 dB损耗，4个端口的6 dB损耗，等等-加上内部电路的较小插入损耗。作为组合器，单端口输出是N端口输入的总和。信号处理所需的相移或幅度不相等通常是通过外部电路实现的，但某些常用配置可能会包含在功率分配器/组合器套件中。
分离器/合并器的另一个功能是多个端口之间的隔离。该设备的内部电路设计用于消除从N个端口之一传递到任何其他端口的信号。为了实现良好的隔离并保持准确的功率分配，内部电路必须进行平衡，任何不平衡都将直接转移到负载电阻上，在该电阻上会耗散其能量。功率分配器/组合器处理不平衡条件的能力是正确实施的关键因素，因为负载电阻的额定值限制了功耗。
本应用笔记的重点是演示合并N个输入信号如何影响器件的功率处理，尤其是与非相干信号一起使用时。
了解信号的连贯性
使用各种定义来解释输入信号的相位相干性。也许最简单的是相干性是指两个信号具有相同的频率并保持恒定的相位偏移。换句话说，两个信号之间的相对相位Δφ（图1和2）随时间保持恒定。相反，如果两个信号彼此之间的相位不恒定，则认为它们是非相干的，如图3所示。
考虑一个2路功率分配器。源是一个信号，它被分成两个输出信号，每个输出信号的原始功率只有一半（-3 dB）。输出之间没有相位差，因为它们来自相同的输入信号。因此，输出是连贯的。如果我们在一条信号路径（例如传输线的一部分）中引入时间延迟，则将存在相位差，但它将保持恒定，因此信号仍然是相干的。利用这些相干信号，信号路径得以平衡，并且负载电阻几乎不消耗功率。
在另一个方向上（作为功率合成器），如果两个输入相干且幅度相同，则该设备将处于平衡状态，并且负载电阻中将没有电源。但是，如果输入信号中存在任何差异（非相干），则系统将不平衡，从而导致将功率发送到负载电阻器。由于非相干组合而导致的功耗不得超过负载电阻的额定值。
通常，非相干信号在幅度，相位和/或频率上具有差异，这将导致耗散大量不平衡功率。耗散功率的范围可以从少量到总输入功率。
小型电路对非相干信号的定义
功率组合器表现出插入损耗，该损耗根据正在组合的信号的幅度和相位关系而变化。在我们的许多分离器/组合器中，当我们指定功率额定值作为组合器时，在脚注上我们声明“作为非相干信号的组合器，每个端口的最大功率为XX瓦额定功率除以端口数。” 换句话说，功率组合的功率处理能力受到内部电阻器的功率处理的限制。每个组合信号的输入功率不能超过XX-W / N（其中N是端口数）。例如，如果我们有一个2路功率分配器，其额定内部功耗为0.8W，则每个端口的最大功率为0.8W / 2，即每个端口为0.4W。如果两个输入信号的幅度相等且同相（如图4所示），则插入损耗为零，因此额定功率与分路器的额定功率相同，除以N端口。因此，如果信号的频率和幅度完全相干，则额定功率为10瓦的2路分配器可以处理5瓦的两个信号。
如果两个信号的频率不同，则插入损耗将等于理论插入损耗。换句话说，如果要添加两个具有不同RF频率的信号，则每个信号将以3 dB的损耗出现在S端口。内部电阻吸收每个信号的3 dB功率损耗。
但是，如果信号异相180°（如图5所示），则插入损耗是无限的。在这种情况下，输出端将没有功率，并且总功率将由一个或多个电阻器耗散。
