100W-射频固定同轴衰减器
高功率同轴终端负载的原理及应用
高功率同轴终端(负载)的原理及应用同轴负载、同轴衰减器、高频负载、高频衰减器、高功率负载、高功率衰减器概述：微波同轴负载是微波无源单口器件，它被广泛地应用于微波设备和微波电路中，负载的主要功能是全部吸收来自传输线的微波能量，改善电路的匹配性能，负载通常接在电路的终端，故又称作终端负载或匹配负载。
同轴固定负载主要用于吸收射频或微波系统的功率，可作为天线的假负载和发射机终端。
也可以作为多端口微波器件如环行器、方向耦合器的匹配端口，从而保证特性阻抗有匹配，进行测量。
N型50Ω同轴负载是一种界面端口为N型，特性阻抗为50欧姆的终端负载，使用柱状的50欧姆无感电阻，实现结构上的同轴，良好的电阻制作工艺，使其精度在±0.02%，特性阻抗易于做良好的匹配，使其驻波系数低、抗脉冲、抗烧毁性能好，且其体积小，重量轻，可靠性好。
N型50欧姆同轴负载广泛应用于仪器测试、国防宇航，无源微波产品测试等领域。
近年来，随着系统性能扩展的要求，射频同轴连接器的技术水平获得了很大的突破，使用频率已经拓展到18GHz，电性能及耐环境适应性能也有较大改善。
功率方面也有了很大的提供，提供了大的平均功率和峰值功率，我们都知道，衰减器是一种能量消耗元件，功率消耗后变成热量。
因此，材料结构确定后，衰减器的功率容量就确定了。
如果让衰减器承受的功率超过这个极限值，衰减器就会被烧毁。
刚好，负载跟衰减器类似，材料结构确定后，同轴负载的功率容量也就确定了。
下面简单介绍1000W以及2000W同轴负载：高功率同轴负载技术指标参数：高功率同轴负载设计图（1000W）2000W同轴负载外形设计图：1000W同轴负载实物图：同轴（终端）负载的应用领域：射频同轴终端负载在无线电设备、电子仪器以及各种微波装备中有了广泛的应用，在系统中，对空置的备用信道和测试端口进行阻抗匹配，既保证了信号的阻抗匹配，又大大减少了空置端口信号泄漏、系统间的相互干扰，是射频传输系统的重要组成部分之一，其性能的好坏，将直接影响到整个系统的综合性能。
衰减器、限幅器和滤波器
衰减器、限幅器和滤波器频谱分析仪在实际操作中有两种工作方式：一种是通过天线耦合的开路测量，另一种是电缆连接的闭路测量。
在开路测量中，常用的配件是各类测量天线和信号放大器。
在闭路测量中，常用的配件是衰减器、连接器（转接头）、滤波器和测试电缆。
今天，我们来看一看衰减器、限幅器和滤波器。
衰减器衰减器是频谱仪最常用的配件。
衰减器的作用是减小信号幅度。
频谱仪是高灵敏度仪器，虽然其内置可变衰减器，但不支持大功率信号直接输入。
频谱仪内置的衰减器会与仪器内部增益联动，一般来说，外置的衰减器更好用。
一般的频谱仪推荐的输入信号功率范围是-10 ～-20dbm，过高的输入电平会使频谱仪失真，影响测量准确度。
频谱仪输入端口标称的警告输入电平为损坏电平，高于此电平的信号进入频谱仪会损坏仪器。
为了使较高的电平信号能满足频谱仪输入信号的幅度要求，需要串联衰减器，以降低输入信号的幅度。
衰减器能成倍降低输入信号的幅度，将多余的能量转化为热量，所以大功率衰减器都配有厚重的散热片。
衰减器分为可调衰减器和固定值衰减器两大类。
可调衰减器大多用于科研，其衰减量可以调节，相当于多个固定值衰减器。
固定值衰减器的衰减量不可调节，固定值衰减器的有适配大功率的产品，可承受较大的输入功率，是日常应用较多的衰减器。
固定值衰减器的主要指标参数是衰减量、承受功率、工作频率范围、接口规格、输入阻抗。
大功率固定值衰减器与小功率固定值衰减器各有所长，大功率固定值衰减器可以承受较大的功率（见图1）；小功率固定值衰减器体积较小（见图2），可直接安装在频谱仪输入端口上，免去连接电缆，没有插入损耗。
在小功率固定值衰减器中有高精度产品，在很宽的频率范围内可保持微小的衰减波动。
在大多数测量场合，大功率固定值衰减器和小功率固定值衰减器会组合使用。
图1 大功率衰减器图2 小功率衰减器若无线电爱好者想要打造一间工作室，笔者建议选购一个大功率衰减器和几个小功率衰减器。
大功率衰减器的衰减量一般为20 ～50dB，在日常应用中，输入功率越大，衰减量也越大，衰减器的功率不小于实际输入信号的功率最大值。
03 射频信号的三大要素
三、阻抗要素
50Ω和75Ω阻抗 在射频信号进入自由空间之前，会在导体或器件内振荡。每个器件都有一个 入口或出口，或两者都有。如果射频信号从一个器件穿过一个导体进入另外 一个器件，导体和器件之间要有连接。为了方便，工程师将连接标准化，这 样，一个公司生产的器件就可以和另一个公司生产的器件匹配工作，只有很 小的信号损失。阻抗的度量单位是欧姆。 至于为什么是50Ω，这只是一个巧合，第二次世界大战期间，军队需要连接 一些碰巧是50Ω阻抗的天线，于是，他们开发了一些50Ω的电缆（后来称为 RG-58）并大量使用，其它所需要连接的设备都只能是适从50Ω了。 50Ω是最佳的吗？答案是否定的。以射频电缆为例，75Ω的性能更佳（即衰 减更小）。它是近期开发的，75Ω是用于有线电视中的阻抗。相应地，现在 有两种阻抗标准：通信射频用50Ω和电视射频用75Ω。
其实C/N和C/I对于通信的影响是归一的，都是衡量有用信号（载波）和 无用信号（噪声、干扰）的关系。C/N和C/I的好坏，在数字通信系统中 直接关系到误码率的高低。
三、功率要素
功率 有用信号
C/N
C/I
干扰信号 噪声
频率
三、功率要素
有关射频/微波信号功率的基本电路 衰减器：衰减器是指控制射频/微波信号功率的大小的器件，通常根据衰 减量分为固定衰减器和可变衰减器两种。 功率分配器/合路器：功率分配器是将一路射频/微波信号分成若干路的 器件，一般是等分的。例如二功分器、三功分器。功分器也可以作为合 路器使用，在各个支路口接不同频率的信号，在主路合路输出。 定向耦合器：定向耦合器是一种有方向性的无源射频和微波功率分配器 件。定向耦合器通常是耦合主路的一小部分功率到耦合端，用以检测主 路信号的工作状态是否正常；在移动通信天线覆盖系统里，传输信号耦 合一部分信号至天线，实现信号覆盖。耦合度通常可分为：5dB、6dB、 7dB、10dB、15dB、20dB、30dB、50dB等。 放大器：射频/微波放大器是提高射频/微波信号电平的有源电路。
恒达微波矩形波导固定衰减器产品手册说明书
1.14波导衰减器【产品简介】波导衰减器是波导系统的基础性元件。
波导衰减器可吸收波导传输线中的能量，主要用于微波系统的去耦匹配、电平控制和采用高频替代法测量时设置参考电平。
【型号描述】标准矩形波导固定衰减器，波导管型号BJ100，法兰盘为FBP/FBM（两端都为FBP时缺省），衰减量为30dB，材料为铝（材料为铜时缺省）。
端口2法兰类型：M=F B M100端口1法兰类型：P=F B P100波导管型号：B J100衰减量：A t=30d B产品类型：矩形波导固定衰减器恒达微波材料：铝H D-100W F A30P M A【产品类型】类型代码含义类型代码含义WFA波导固定衰减器WVA波导可变衰减器WHPCFA波导大功率固定衰减器WHPVA波导大功率可变衰减器WCFA波导耦合式固定衰减器WVPA波导精密极化衰减器1.14.1波导固定衰减器Port 1Port 2衰减值驻波比3dB.、6dB≤1.25~1.3510-30dB≤1.15【标准产品数据表】产品型号频率范围(GHz)驻波比可选衰减量…(dB)法兰材料涂覆HD-3WFA…0.32-0.49≤1.253~30FDP铝氧化HD-4WFA…0.35-0.53≤1.253~30FDP铝氧化HD-5WFA…0.41-0.62≤1.253~30FDP铝氧化113产品型号频率范围(GHz)驻波比可选衰减量…(dB)法兰材料涂覆HD-6WFA…0.49-0.75≤1.253~30FDP铝氧化HD-8WFA…0.64-0.98≤1.253~30FDP铝氧化HD-9WFA…0.75-1.15≤1.253~30FDP铝氧化HD-12WFA…0.96-1.46≤1.253~30FDP铝氧化HD-14WFA… 1.13-1.73≤1.253~30FDP铝氧化HD-18WFA… 1.45-2.20≤1.253~30FDP铝氧化HD-22WFA… 1.72-2.61≤1.253~30FDP铝氧化HD-26WFA… 2.17-3.30≤1.253~30FDP铝氧化HD-32WFA… 2.60-3.95≤1.253~30FDP铝氧化HD-40WFA… 3.22-4.90≤1.253~30FDP铝氧化HD-48WFA… 3.94-5.99≤1.253~30FDP铝氧化HD-58WFA… 4.64-7.05≤1.253~30FDP铝氧化HD-70WFA… 5.38-8.17≤1.253~30FDP铜镀银HD-84WFA… 6.57-9.99≤1.253~30FBP铜镀银HD-100WFA…8.20-12.40≤1.253~30FBP铜镀银HD-120WFA…9.84-15.0≤1.253~30FBP铜镀银HD-140WFA…11.9-18.0≤1.253~30FBP铜镀银HD-180WFA…14.5-22.0≤1.253~30FBP铜镀银HD-220WFA…17.6-26.7≤1.253~30FBP铜镀银HD-260WFA…21.7-33.0≤1.253~30FBP铜镀银HD-320WFA…26.5-40.0≤1.253~30FBP铜镀银HD-400WFA…32.9-50.1≤1.303~30FUGP铜镀金HD-500WFA…39.2-59.6≤1.303~30FUGP铜镀金HD-620WFA…49.8-75.8≤1.303~30FUGP铜镀金HD-740WFA…60.5-91.9≤1.353~30FUGP铜镀金HD-900WFA…73.8-112≤1.353~30FUGP铜镀金1.14.2波导耦合式固定衰减器波导耦合式固定衰减器是一种以全带宽高方向性低耦合频响的耦合器为基础的高精度宽带固定衰减器。
衰减器设计
Lumped-components
Ctrl+R旋转 器件
Simulation-S_param
练习：设计10dB П型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。
A 1010 1 Rs Z 0 2 1 R p1 R p 2 Z 0 1
3. T型异阻式
A 1010 R 2 Z1 Z 2 p 1 a 1 Rs1 Z1 Rp 1 Rs 2 Z 2 a 1 R p 1 1 Z1 Z 2 s 2 1 1 a 1 1 R p1 Z 1 R s 1 1 1 a 1 1 R p 2 Z 1 R 2 s
例子：测衰减器在30MHz-3198MHz的插损、驻波和回损。
（1）按《菜单》按钮，选择扫频方案1。 （2）在主菜单下设置初始频率（30MHz）、频率间隔（39.6MHz）和终止频率 (3198MHz)。 （3）在主菜单下按〖↓〗键将光标移到《测:A B》下, 按〖→〗或〖←〗键使A下为 《插损》,B下空白。 （4）接法如下图，为了衰减器能直接对接以减小测试误差，可先将两个衰减器对接 起来，再通过双阴与接到A口的电缆接上，然后按【执行】键完成直通校正。
3 衰减器的主要用途
(1)控制功率电平: 在微波超外差接收机中对本振输出 功率进行控制,获得最佳噪声系数和变频损耗,达到最佳 接收效果。在微波接收机中,实现自动增益控制,改善动 态范围。 (2) 去耦元件: 作为振荡器与负载之间的去耦合元件。 (3) 相对标准: 作为比较功率电平的相对标准。 (4) 用于雷达抗干扰中的跳变衰减器: 是一种衰减量能 突变的可变衰减器,平时不引入衰减,遇到外界干扰时, 突然加大衰减。
衰减器设计
衰减量：
A=20lg|s21|(dB) 端口匹配： 20lg|s11|=-∞。
A
1010
Rp
Z0
2
1
Rs1 Rs2 Z0
1 1
2. П型同阻式
A
1010
Rs
Z0
2
1
R p1
Rp2
Z0
1 1
(4) 回波损耗。回波损耗就是衰减器的驻波比,要求衰减器 两端的输入输出驻波比应尽可能小。我们希望的衰减器是 一个功率消耗元件,不能对两端电路有影响,也就是说,与两 端电路都是匹配的。设计衰减器时要考虑这一因素。
2
构成射频/微波功率衰减器的基本材料是电阻性材 料。通常的电阻是衰减器的一种基本形式,由此形成的 电阻衰减网络就是集总参数衰减器。通过一定的工艺把 电阻材料放置到不同波段的射频/微波电路结构中就形 成了相应频率的衰减器。
1
Rp2
1 Z2
a 1
1
1 Rs
1
设计实例一：设计一个5dB T型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。 （1） 同阻式集总参数衰减器A=-5dB,由公式计算元件参数:
A
1010
Rp
Z0
2
1
82.24
a 1
Rs1 Rs2 Z0
R
p1
Rp2
Z0
1 1
练习：设计10dBП型异阻式（Z1=50 Ω,Z2=75Ω）固定衰减器。
射频电缆在 18ghz 频段的传输损耗典型值
射频电缆在18ghz 频段的传输损耗典型值射频电缆在不同频段的传输损耗是一个重要的参数，它直接影响到无线通信的可靠性和性能。
在本文中，我们将关注射频电缆在18GHz频段的传输损耗典型值，并逐步回答相关问题。
什么是射频电缆的传输损耗？射频电缆的传输损耗是指信号在电缆中传输过程中损失的能量。
传输损耗通常以单位电缆长度的衰减表示，常用单位是分贝每米（dB/m）。
为什么需要关注射频电缆的传输损耗？在无线通信系统中，射频电缆连接了天线和无线设备之间的传输路径。
它起到传输射频信号的重要作用。
传输损耗的大小直接影响信号强度和质量。
较大的传输损耗可能导致信号衰减，增加噪声干扰，甚至降低通信距离。
18GHz频段的射频电缆传输损耗典型值是多少？射频电缆的传输损耗与频段有关。
频段越高，损耗通常越大。
对于18GHz 频段，在市场上常见的射频电缆类型是同轴电缆、微带线和双平行线等。
我们将逐一介绍它们的传输损耗。
同轴电缆是一种常用的射频传输介质，它由内导体、绝缘层、外导体和护套组成。
同轴电缆的传输损耗随着频率增加而增加。
在18GHz频段，同轴电缆的典型传输损耗为10-15dB/m。
微带线是一种在电路板上制作的射频传输线路，它由金属箔、介质层和地线组成。
微带线的传输损耗也随着频率增加而增加。
在18GHz频段，微带线的典型传输损耗为8-12dB/m。
双平行线是一种由两条平行的导线组成的射频传输线路。
它的传输损耗与频率无关，通常比同轴电缆和微带线的损耗要小。
在18GHz频段，双平行线的典型传输损耗为3-8dB/m。
需要注意的是，射频电缆的传输损耗不仅受到频率的影响，还与电缆的长度、材料、几何结构和制造工艺等因素有关。
因此，上述数值仅作为参考，实际应用中可能会有所不同。
如何降低射频电缆的传输损耗？为了降低射频电缆的传输损耗，可以采取以下措施：1. 选择合适的射频电缆类型：不同类型的射频电缆具有不同的传输损耗特性。
根据实际需求选择最合适的电缆类型，可以有效降低传输损耗。
2功率衰减器
2. 交流信号作用下的阻抗特性
频率较低时，正向导电，反向截止， 具有整流特 性。 频率较高时，正半周来不及复合，负半周不能完 全抽空，I区总有一定的载流子维持导通。
RF&MW
3. PIN二极管的特性 (1) 直流反偏时，对微波信号呈现很高的阻抗，
正偏时呈现很低的阻抗。可用小的直流（低频）功 率控制微波信号的通断，用作开关、 数字移相等。
A 10
（4-8）
RF&MW
2. П型异阻式
10 1 Z 1Z 2 Rs 2 1 1 1 1 R p1 Z 1 Rs 1 1 1 1 1 R p2 Z 1 Rs 2
i j 2 Z 0Y D 2 j 1 Z Y 0 D
移动
单片
吸收 薄片 转动
吸 收 薄 片 (刀 形 ) 轴
双片
(a )
(b )
图 4-11 吸收式衰减器结构示意图 (a) 固定式； (b) 可变式
RF&MW
2. 极化吸收式衰减器
圆柱波导旋转的角度θ可以用精密传动系统测量 并显示出来，角度的变化也就是极化面的变化。 极化衰减器的衰减量为 A=20 lg (cosθ) （4-10）
7 7 .1 1
1
R p2
1 1 1 Z 1 Rs 2
2 0 7 .4 5
RF&MW
步骤二: 利用ADS仿真。
图4-7 Π型同阻式固定衰减器电路图
RF&MW
图4-8 仿真结果
RF&MW
4.3 分布参数衰减器
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100W 射频固定同轴衰减器
固定同轴衰减器、射频衰减器、高频衰减器
同轴衰减器
∙ 频率范围0至26.5GHz,高达1000W 功率. ∙ 应用于民用,军事,航天,空间技术等. ∙ 低插损,高隔离度,高功率. ∙
可按客户要求订制生产.
100W 固定同轴衰减器指标参数：
以下是DC-3GHz以及DC-6GHz同轴衰减器的具体指标参数：
DC-3GHz以及DC-6GHz同轴衰减器安装图：
DC-8GHz同轴衰减器技术指标参数：
DC-8GHz 同轴衰减器安装图
下图为100W 、10GHz 、30db N 型同轴衰减器
实物图：
同轴衰减器的主要用途：
1、控制功率电平：在微波超外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得噪声系数和变频损耗，达到接收效果。
在微波接收机中，从而使衰减器实现自动增益控制，改善动态范围。
2、去耦元件：衰减器可作为振荡器与负载之间的去耦合元件。
3、相对标准：可作为比较功率电平的相对标准。
4、用于雷达抗干扰中的跳变衰减器：是一种衰减量能突变的可变衰减器，平时不引入衰减，遇到外界干扰时，突然加大衰减。
附：优译提供高频衰减器以及高功率衰减器，频率从DC-3G至DC-18GHz，功率可高达1000W.
关于优译：
优译创立于中国深圳市，注册资金2亿元人民币，是集军民用微波通信器件开发、设计与生产的一体化企业，产品远销海内外。
公司成立于2003年，依托产业优势，凭借过硬的专业技术，以国内、国际双规运营的经验模式，在微波通信行业赢得信誉和口碑，生产的产品频率范围从300KHz 至110GHz, 功率高可达20KW，广泛使用于民用、军事、航天、空间技术等领域。
优译公司始终秉承“诚信为先、顾客至上、科技更新、敢于创新”的经营理念，坚持以“技术优势为根本，以市场需求为导向”。
公司成立以来与国内外知名企业、院校、科研机构进行相互交流并深度合作，为产品开发研究奠定了技术基础。
公司在不断发展和壮大的同时，不断追求更加超越的企业品质，从专业化公司向多元化企业稳步迈进，欢迎来自世界各地的合作伙伴选择与我们合作，感受优译公司科技创业的力量，期待共同开创美好的明天！
优译主要生产的产品：射频隔离器、环形器、衰减器、负载、合路器、功分器、电桥、滤波器、放大器等微波通讯产品。
附：更多产品型号可参考优译有限公司官网：。