衰减器设计(修改)
一种PIN管电调衰减器的设计
一种PIN管电调衰减器的设计PIN管电调衰减器是射频微波领域中常用的被动器件，用于在射频信号链路中对信号功率进行精确的调节。
它由一对PIN型二极管组成，通过改变二极管的电压来控制信号的衰减。
本文将介绍一种基于PIN管的电调衰减器的设计方案，并详细阐述其工作原理和实现步骤。
一、PIN管的基本原理PIN管是一种带有P型、I型和N型三层结构的半导体器件，其工作原理类似于普通的二极管，但由于I型区的存在，PIN管具有更高的掺杂浓度和更快的响应速度。
在PIN管中，当I型区的导通电流增大时，阻抗就变低，导致信号的衰减量增加。
通过改变PIN管的工作点，可以精确地控制信号的衰减量。
二、PIN管电调衰减器的设计方案1.输入输出匹配电路：在PIN管电调衰减器的输入和输出端口分别设计匹配电路，以确保信号的传输效率。
常用匹配电路包括衬底反射器和匹配电路等。
2.控制电路：设计一个稳定可靠的电压控制电路，用于控制PIN管的工作点。
控制电路通常由一个比较器、一个运算放大器和一个可调电阻构成。
3.衰减器电路：在输入端与PIN管并联一个固定电阻，以确保在工作电压为零时也有一个基本的固定衰减量。
通过控制PIN管的工作电压，可以实现信号衰减的精确控制。
4.输出匹配网络：设计一个输出匹配网络，使信号在PIN管输出端口的阻抗与负载阻抗匹配，以最大程度地减小信号的反射损耗。
三、PIN管电调衰减器的工作原理1.当PIN管的工作电压为零时，PIN管处于最大衰减状态，信号在PIN管中几乎完全被吸收。
2.当PIN管的工作电压增大时，PIN管的导通电流增大，阻抗减小，导致信号的衰减量减小。
3.通过改变PIN管的工作电压，可以实现对信号衰减量的精确控制，从而满足不同场合对信号功率的需求。
四、实现步骤1.按照设计方案制作PIN管电调衰减器的PCB板，布置输入输出匹配电路、控制电路、衰减器电路和输出匹配网络。
2.完成电路的焊接和组装，接入电源供电，调节可调电阻的电阻值，使PIN管处于理想的工作状态。
智能数控衰减器的设计
* ** * **
［ 收稿日期］2005 - 1 2 -22 ［ 基金项目］ 四川省火炬计划项目。 ［ 作者简介］ 孟宪虎 （1 974 - ） ， 男，助工，研究生，主要从事 PIN 器件及组件的研究工作。
— 1 09 —
� � � � � � � � � � � � � � � � � E S & T
开关固定衰减器结构能够保持良好的匹配但每两个开关仅实现一位衰减控制需用若干单元级联元器件多结构复杂插入损耗随控制位数增加而变大不便实现较高的分辨率
2006 年 6 月 第 3期
实
验
科
学
与
技
术
仪器设备研制、改进与维修
智 能 数 控 衰 减 器 的 设 计
* * 孟宪虎* ，钱光弟
* * *
（电子科技大学
ME N G X
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61 005 4）
� � � � � � （U E S T C C
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图2
! 型 PIN 二极管网络示意图 图 3
PIN 二级管等效图
图4
控制接口 示意图
当 PI N 二极管正向偏置时，其射频等效电阻随 � 1 0 B、2 0 B、40 B 部分直接将衰减编码进 电流增大而减小，其等效电路如图 3 所示。 行译码 控制 相应 开关 的开 通 和截 止。 引入 E E P P IN 二极管 等效射频 电阻 与正向 电流反 向变 R O M 译码可以降低对衰减准确度的要求，当个 别 化，电流越大，等效 I 区电阻越小。 P IN 二极管的 位衰减量发生偏离时，可以改变 P IN 二极管 ! 型 控制特性可表示为： 网络 的 控制 电流 进 行补 偿。同样，可 以用 E E P （ - ） � （ ， ）= （2 ） R O M 数据对数控衰减器进行温度修正。可以预 先 � � � 保存不同温度环境下数控衰减器的控制数据，存入 2 （ ， ）= （ 3） 不同的地址段中，然后工作时将温度编码位，在通 （ ，） 过该编码选择相应的控制数据。必要时，控制数据 式中： 为流过 P IN 二极管的电流； 为 PI N 二 � 和温度修正都可以通过计算机自动进行。 极管两端电压； 为独立于温度的常数； 为绝对
电调衰减器设计指导
电调衰减器设计指导可以用三个二极管来代替电路中的固定电阻，构造一个可变衰减器，不过，这样会导致网络中的不对称，从而导致产生一个相当复杂的偏压网络。
用两个PIN二极管来代替其中的串联电阻可以获得几个性能方面的好处。
首先，由于串联二极管具有容性电抗而使网络与其它部分相隔离，用两个二极管代替一个电阻可以提高最大衰减值或在一定衰减值的条件下使频率上限翻倍。
其二，代替串联电阻的两个二极管是180度反接的，这样就抑制了偶数次信号畸变的产生。
其三，由此而得到的衰减器网络是对称的，从而可以大大简化偏压网络。
电源电压V+是一固定电压，Vc是控制网络衰减的可变电压，用两个二极管代替电阻的唯一缺点是可能会增加介入损耗。
四元二极管pi型衰减器需要一个恒定的电压V+和一个可变的控制电压Vc。
对于1.25V的V+，可变控制电压的范围为0V到大约5V。
电压V+的值代表了回程损耗与控制电压范围之间的一个折衷，更低的V+可以降低回程电压，但同时也会使控制电压的工作范围缩小。
本文中介绍的衰减器是在8mm厚的RF4型印刷电路()上实现的。
RF4具有良好的机械稳定性和耐久性，成本低，但其损耗大，难于控制，而且介质系数与工作频率密切相关。
另一方面，玻璃纤维增强型聚四氟乙烯(PTEE)PCB 材料具有良好的高频特性，但是相对昂贵一些，机械稳定性也比较差，不适合于某些表面贴装工艺。
选用针对高频工作要求进行了优化的PCB基底材料可以改善高频性能，各种测量参数对频率的依赖程度受到与HSMP-3816二极管四元组、PCB、其它元件及连接器相关的寄生效应的影响。
将PIN二极管用做衰减元件时，PIN二极管具有比等效的GaAs MESFETs更高的线性度，通过使用具有厚I层及低介质张弛频率(fdr)的多个PIN二极管就可以将信号畸变减小到最低程度。
在Avago公司PIN二极管产品线中HSMP-381x系列产品的I层最厚。
在低衰减状态，大部分RF能量仅仅是从输入端传输到输出端而已。
3.5mm60dB程控步进衰减器的设计及实现
（信号传输途径切换时， ２ ） 只有 内导体切换 ， 外导体可保持 固 定不变 ， 从而使衰减器在 作状态下不受外部信号的ｆ扰 ， 这为 实现具有大衰减量的衰减器提供了必要条件。 ０信号在传输过程中， ） 能量集 中在内导体簧片 外导体的问
接收机 、宽带矢量网络分析仪 、宽带信号发生器等微波测试仪
器 中。
３边 缘线 （ｄ ｅ ｌ ｅ型传 输线 结构 ｅ ｇ —ｉ ） ｎ
边缘线（ｄｅ Ｌｎ） ！ Ｅ ｇ— ｉｅ 传输线 ， ￣ 也称 为脊带型传输线 ， 它是一 种特殊 的带状线结构 ． 其结构如图 ２所示 。传输线 内导体悬置于 作为外导体 的一对平板导体之间 ， 电磁场分布如图 ３ 其 所示。
中圈 分 类 号 ：Ｎ １ Ｔ ７５
Ａｂｎ
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０３ ００ （ １）５ ０２ － ３ １０ — １７２ １０－０ ９ ０ ０
Ｔ ｓ ｐａ ｅｒｈ ｓ ｄｅ ｃ ｉ ｄ ｈ ｈｉ ｐ ａ ｓ ｒ ｂｅ ｔ ｅ ｗｈｏｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｎ ｓ ｒ ａ ｉ ｐ ｔ ｎ ｅｃ ｓ ｏ ｍ ｍ ０ｄ ｐｒ ｇｒ ｍ ｎ￣ｂｉ ｔ ｐ ＇ｅ＇ ａ ｏ ｈ ￣ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｄ ｏ ｎ ｍ ｏｒ ｔｐｉ ｅ ｆ３ ５ ａ ６ Ｂ ｏ ａ － ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｔ ｒＴ ｅ Ｒ ｔ ｄ ＇
２１ ０ １第 ０ ５期
囝
ｎ 产 品 设 计 与 开发
１ ｒｄ ｃ ｅ ｉｎａ ｄＤ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｕ ｔ ｓ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｄ ｇ
边缘线型传输线的结构及其 电场分布 ，决定 了其具有如下
挎 ：
ｆ 输线特性阻抗取决于内导体厚度及其与外导体的问距 ， 】 肟 与其在平板外导体中的左右位置无关。因此 ， 内导体在保持与外 导体间距不变的情况下横向弯曲时， 信号的传输途经得以改变但
透射型电可调光衰减器的设计
第２ ４卷 第 １期 （自然科 学 版 ）
ＪＣｏｇｉ ｅｌ ｌ ｕｉ ｓ Ｕ ｉ （ ａＳｉ ｄ ｈｎｑ ｇ ｃ ｓ ｅ ｎ ．Ｎ ｔ ｃＥ ） ｎ Ｔ ｍｏＢ ｎ ｓ ｖ
原理 分析 ： ， ＝ ／ ２ ， ｅ Ｒ ＝ｃ ｌ １
＝ｌ ×Ｒ３ ａ
（） Ｉ
ｆ ２１
＝ ， × ３ ×［ 一 一 。 Ｒ 一 ｃ × ３ × ｂ Ｒ ＝ ２ （ ） １ ， ］ Ｒ ／ １
将式 （ ） Ｉ 代人 ： ＝ ［ 一 一 ）Ｒ 一 ｃ × 。 × （ 一 一 ）Ｒ 一 ／ ： × ， × （ ／ ， ］ Ｒ ＝ ［ ／ Ｒ ］ Ｒ
衰减 器 ， 衰减 器以 Ｐｒｅｄｃｌ Ｏ ｉ 为核 心 部 件 ， 该 ｅｐｎｉ ａ Ｖ Ａ ｄｅ作 ｕｒ 并设 计 了配套 电路 。 经过 实测 ， 减 衰
器参数指标达到使用要求。 关键词 ： 可调光衰减器； 光通信 ； 参数 ； 附加损耗
中图分类 号 ： ５ Ｏ４ ９ 文献标 识 码 ： Ａ
控制电路包括光电转换及放大电路 、 ／ Ａ Ｄ转换 电路、 Ｃ Ｍ Ｕ控制 电路、 ／ Ｄ Ａ转换 电路和信号驱动放大 电路 ５部分 。其逻辑示意见图 ３ 。
图 ３ 电路逻辑示意
２ ２ 电路设 计 ．
（ ）光电转换及放大 电路 。该 电路中 ，Ｉ １ ＰＮ管实现光电转换 ， 将光信号转换为微弱的电流信号。由于
Ｂ
｛
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Ａ
一
图 １ Ｐ ｒｅ ｄ ｕ ｒ Ｏ ｅ示意 ｅｐｎ ｉ ｌ Ｖ Ａ ｄ ｃａ ｉ
收稿 日期 ：０ ５—１ ０ 修回 日期 ：０ ６一ｌ Ｏ 。 ２０ ２— ２； ２０ Ｏ— ８
作者简介 ： （９６ ， ， 席锋 １７ 一）男 重庆市人 ， ， 硕士 主要从 事光电瞬态检测研究 。
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。
pin二极管压控衰减器的原理与设计
pin二极管压控衰减器的原理与设计pin二极管压控衰减器的原理与设计PIN二极管压控衰减器的原理与设计一、实验目的1.在了解衰减器的基本理论的基础上了解压控衰减器的控制原理；2.利用实验模组实际测量以了解压控衰减器的特性； 3 . 了解压控衰减器的设计方法。
二、实验原理在这里我们先简单介绍PIN二极管。
PIN二极管可应用于作为高频开关和电阻范围从小于 1 Q 到10k Q的可变电阻器（衰减器），射频工作信号可高达50GHz。
其结构像三明治一样，在高掺杂的批P+和N+层之间夹有一本征的（I层）或低掺杂半导体的中间附加层。
中间层的厚度在1到100um间，这取决于应用要求和频率范围。
在电压是正向时，这二极管表现为像是一个受所加电流控制的可变电阻器。
然而在电压反向时，低掺杂的内层产生空间电荷，其区域达到高掺杂的外层。
这种效应即使在小的反向电压下就会发生，直到高电压下基本上保持恒定，其结果使这二极管表现为类似于平行板电容器。
举例来说，具有内1层厚度为20um的硅基PIN二极管，表面积为200um，其扩散电容的量级为0.2pF一般形式的PIN二极管及经台面处理的实用器件列于图1,与常规的平面结构相比，台面行位的优点是杂散电容的大为减少。
其I-Vt特性的数学表述与电流的大小和方向有关。
为保持处理简易，我们将在很大程度上按照对PN结已列出过的论述来进行。
在正向情况并对轻掺杂型本征层，流过二极管的电流为：式（12-1）这里W是本征层宽度；rp是过剩的少数载流子寿命，它可有高到1us的量级；ND是轻掺杂N型半导体中间层中的掺杂浓度。
式中指数项中的因子2是考虑到存在有两个结。
对于纯本征层ND=ni , （1）式导致以下形式：式（12-2）（a）PIN二极管的简化结构（b）经台面处理技术加工成PIN二极管结构图12-1 PIN二极管结构由关系式Q=I rp,可计算出总电荷。
这样就可求出扩散电容：式（12-3）在反情况，这I层的空间电荷长度对电容起支配作用。
压控衰减器负压控制电路设计
压控衰减器负压控制电路设计压控衰减器（Voltage Controlled Attenuator，简称VCA）是一种可以通过电压来控制电路中信号衰减程度的器件。
它在射频和微波电路中被广泛应用于信号调节和控制的场景中。
本文将介绍压控衰减器负压控制电路的设计原理和应用。
一、设计原理压控衰减器负压控制电路的设计原理是基于电容二极管的反偏压效应。
电容二极管在正向偏压时，具有很小的电阻，而在反向偏压时，电容二极管的电阻会增大。
通过调节电容二极管的反偏电压，可以实现对信号的衰减控制。
二、电路设计压控衰减器负压控制电路的基本设计包括电压控制源、偏置电路和电容二极管。
其中，电压控制源用于产生可调的负压，偏置电路用于为电容二极管提供适当的偏置电压。
电容二极管则根据反偏压效应来实现对信号的衰减控制。
在电路设计中，需要考虑以下几个方面：1. 电压控制源：电压控制源需要能够产生可调的负压，并具有稳定性和高精度。
常见的电压控制源包括可调稳压器和运算放大器等。
2. 偏置电路：偏置电路需要为电容二极管提供适当的偏置电压，以确保其在正向偏压和反向偏压时的电阻稳定性。
常见的偏置电路包括电阻分压网络和运算放大器等。
3. 电容二极管：选用合适的电容二极管是实现压控衰减器负压控制电路的关键。
需要考虑电容二极管的容值范围、带宽和失真等参数。
三、应用场景压控衰减器负压控制电路在射频和微波领域有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 无线电通信系统中的功率控制：通过调节压控衰减器的负压，可以实现对无线信号的功率进行精确控制，以适应不同的通信距离和环境噪声。
2. 雷达系统中的动态范围控制：压控衰减器可以用于调节雷达系统中的动态范围，以确保在不同目标距离和回波强度下的信号接收和处理效果。
3. 实验室测试和仪器测量中的信号衰减：在实验室测试和仪器测量中，常常需要对信号进行精确的衰减控制，以满足不同测试需求和测量准确性要求。
四、总结压控衰减器负压控制电路是一种常用的信号调节和控制器件，在射频和微波电路中有广泛的应用。
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4. П型异阻式
A 10 10 1 Z 1Z 2 R s 2 1 1 a 1 1 R p1 Z 1 Rs 1 1 1 a 1 1 R p2 Z2 1 Rs
2 R s1 R / R p 1 R s1 / R p
转化为［S］矩阵为：
s11 s 22 s 21 s 12
a 11 a 12 a 21 a 22 a 11 a 12 a 21 a 22 a 11 a 12 a 21 a 22 a 11 a 12 a 21 a 22 2 a 11 a 12 a 21 a 22 2 ( a 11 a 12 a 12 a 21 ) a 11 a 12 a 21 a 22
A 10 10 1 Z 1Z 2 R s 2 1 1 a 1 1 R p1 Z 1 Rs 1 1 1 a 1 1 R p2 Z2 1 Rs
A
10 10
Rp Z0 2
1
82 . 24 a 1
R s1 R s 2 Z 0
1
14 . 01
（2）由上述计算结果画出电路图，利用ADS仿真衰减器特性。
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 10 10 1 Rs Z 0 2 1 R p1 R p 2 Z 0 1
练习：设计10dBП型异阻式（Z1=50 Ω,Z2=75Ω）固定衰减器。
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。
9. 按一下〖↓〗键或按〖复位〗键，光标当到《校：开路 》下，在电桥测试口 开路或接上开路器的情况下，按〖执行〗键，进行开路校正；此时显示器右 下角频率在变动, 直到出现《校: 短路》字样。
输出
输入A
输入B
电桥
10. 在电桥测试端口接上短路器，然后按〖执行〗键; 画面转成阻抗圆图, 光 标在R=0点闪动, 拔掉短路器光标在R=∞点闪动。 11. 接上待测失配负载, 即可用圆图看变化趋势；要想看驻波比频响，可按〖菜 单〗键，再选驻波即得直角坐标的驻波比频响曲线。
PIN 管 输入 输出
控 制信 号
微带单管电调衰减器
三、衰减器的测量
1. PNA网络分析仪介绍
仪器的面板与按键
指示灯
↓ →
亮度
显示器
←
菜单 输出 输入A 输入B
复位 执行
示例：测失配负载在800～1000MHz的驻波比，每隔 10MHz测一点，共测21点。
1. 开机时或复位后出现的就是主菜单，光标在底部《校：×× 》处闪 动， 2. 按一下〖↓〗键，光标到菜单顶部左边。若为频域则往下进行，否则 按〖→〗键，使出现《 频域 》。 3. 按一下〖↓〗键，光标到菜单顶部右边。若为《0.1MHz》则往下进 行，否则按〖→〗键，使出现《 0.1 》。 4. 按一下〖↓〗键，使光标到《BF》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《BF：0800.0MHz》。 5. 按一下〖↓〗键，使光标到《⊿F》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《⊿F：0010.0MHz》。 6. 按一下〖↓〗键，使光标到《EF》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《EF：1000.0MHz》。屏幕自动出现《N=21》。 7. 按一下〖↓〗键，使光标到《M：××》下，若为《M：常规》则往 下进行，否则按〖→〗键，使出现《M：常规 》。 8. 按一下〖↓〗键，使光标到《测：A B 》下，若A下为《 回损 》， 则往下进行，否则按〖→〗或〖←〗键，使A下出现《 回损 》。
1 P1 功 率衰 减器 A(d B) 2 P2
AdB 10 log
P 2 ( mW ) P 1( mW )
(3) 功率容量。衰减器是一种能量消耗元件,功率消耗后 变成热量。可以想象,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。设计和使用时,必须明确功率容量。 (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。
（1） 如图按测回损连接。
（2）在电桥测试端口进行开路、 短路校正。 （3）在待测衰减器阴头（K头）接上阳负载 （J头），将待测衰减器阳头（J头）接到电 桥测试端口上，屏幕上显示的即待测衰减器 阳头的输入阻抗轨迹。
输出 输入A 输入B
电桥
（4）按〖菜单〗键，出现功能选择菜单后，再将光标移到《对数》下，再 按〖执行〗键；记下测试结果（见附表）。 （5）按菜单键，选驻波显示；记下测试结果（见附表）。
3. T型异阻式
A 10 10 2 Z 1Z 2 R p 1 a 1 R s1 Z 1 Rp 1 a 1 R Z Rp s2 2 1
对于同阻式，α=10(A/10)；但对于异阻式，应改为：α=(Z1/Z2)*10(A/10) 注：根据本文档前面所讲，A的意义是输出功率与输入功率之比（ Po/Pi ）并转化为dB； 10(A/10)的意义就是输出功率与输入功率之比。
二、集总参数衰减器
Rs1 Z1 Rp Rs2 Z2 R p1 R p2 Z1 Rs Z2
(a )
(b )
(a)T型功率衰减器
同阻抗式： Z1=Z2=Z0 异阻抗式： Z1≠Z2
(b)Π 型功率衰Biblioteka 器1 同阻式集总参数衰减器
1 Rs1和Rs2的传输矩阵： 1 a 0
a 11 a a 21
实验二 衰减器的设计
本学习之后发现 有两处小错误，所以以这样的方式修改一下，以方便后人。两处修改之处用红色圆圈 标出。 原文档地址： /view/3f979b2fed630b1c59eeb57a.html /view/ae1d6885d4d8d15abe234e21.html 向原作者致敬！
（5）按〖↓〗键使光标停在《校:直通》下, 按〖执行〗键，此时为直通状态, 即校最 大值, 仪器会直接转入测试, 此时画面应为方格坐标, 测试值为0dB。 （6）将待测衰减器串入两电缆之间, 即可进行测试。 （7） 按〖→〗或〖←〗可看各个频率下的测量数值，记下测试结果（见附表）。
衰减器的驻波和回损测量：
一、功率衰减器的原理
• 功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件， 元件内部含有电阻性材料。衰减器广泛用于需要 功率电平调整的各种场合。
数控衰减器
固定衰减器
集成衰减器
1. 衰减器的技术指标
(1) 工作频带。衰减器的工作频带是指在给定频率范围内 使用衰减器,衰减量才能达到指标值。由于射频/微波结构 与频率有关,不同频段的元器件,结构不同,也不能通用。现 代同轴结构的衰减器使用的工作频带相当宽,设计或使用 中要加以注意。 (2) 衰减量。衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。 衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量用 分贝作单位,便于整机指标计算。
衰减量： A=20lg|s21|(dB) 端口匹配： 20lg|s11|=-∞。
A 10 10 2 Rp Z0 1 1 R R Z s1 s2 0 1
2. П型同阻式
A 10 10 1 Rs Z 0 2 1 R p1 R p 2 Z 0 1
对于同阻式，α=10(A/10)；但对于异阻式，应改为：α=(Z1/Z2)*10(A/10) 注：根据本文档前面所讲，A的意义是输出功率与输入功率之比（ Po/Pi ）并转化为dB； 10(A/10)的意义就是输出功率与输入功率之比。
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:
R s1 1
1 Rp的传输矩阵： a 2 1 / R p
R s1 1 1 1 / R p 0 1 1 0 R s1 1
0 1
a 12 1 a 22 0
1 R s 1 / R p 1/ R
其他类型的衰减器
(a ) (b ) (c)
三种同轴结构吸收式衰减器 （a） 填充; （b） 串联; （c） 带状线
圆 形截 止波 导
l 输 入同 轴线 输 出同 轴线
截止式衰减器
圆 形截 止波 导
吸收式衰减器结构示意图 (a) 固定式； (b) 可变式
(a )
(b )
(c)
波导、 同轴和微带匹配负载结构
2 衰减器的基本构成
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。 如果是大功率衰减器,体积肯定要加大,关键就是散 热设计。随着现代电子技术的发展,在许多场合要用到 快速调整衰减器。这种衰减器通常有两种实现方式,一 是半导体小功率快调衰减器,如PIN管或FET单片集成衰 减器；二是开关控制的电阻衰减网络,开关可以是电子 开关, 也可以是射频继电器。