第4章 功率衰减器
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1 / 5功率衰减器参数与检测TP-LINK 内销PE 李悦一、概述在无线系统测试中常常需要对从一个设备到另一个设备的信号进行衰减。
例如,射频发射机测试中,涉及的功率等级常常从几瓦到几百瓦甚至上千瓦,这么大功率的信号必须得经过衰减以后才可以连接到大部分的测试设备中,否则会对测试设备有损害。
一种叫做衰减器的简单电路常常能用来减少信号幅度,而且衰减器不但可以把信号电压衰减到一定值还可以对阻抗值进行变换。
衰减器的技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗等。
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;衰减量是指输入信号与输出信号功率的对数值之差;功率容量就是衰减器正常工作时能够承受的最大功率损耗,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;回波损耗指的是传输信号被反射到发射端的比例,可以用驻波比来形容,对于功率衰减器,要求其两端的输入输出驻波比应尽可能小;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。
二、两个重要指标进行衰减器设计时,最基础的两个指标要求如下:2.1衰减量无论构成功率衰减的机理和具体结构如何,总是可以用下图所示的二端口网络来描述衰减器。
图中,信号输入端的功率为P 1,而输出端的功率为P 2,衰减器的功率衰减量为A(dB)。
若P 1、P 2以分贝毫瓦(dBm)表示,则两端功率间的关系为: 即: 可以看出,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。
2.2阻抗匹配利用电阻构成的T 型或П型网络实现集总参数衰减器,通常情况下,衰减量是固定的,且由三个电阻值决定。
两种电路拓扑下图所示。
图中Z 1、 Z 2是电路输入端、 输出端的特性阻抗。
T 型功率衰减器; π型功率衰减器12()()10lg ()P mW A dB P mW=(a )(b )Port ‐2 P2Port ‐1 P1 ()()()21P dBm =P dBm -A dB对衰减器输入而言,输入阻抗要与信号源的输出阻抗匹配;对衰减器输出而言,输出阻抗要与负载阻抗匹配。
衰减器原理及其设计时间:2012-01-07 来源:作者:关键字:衰减器原理衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是:(1)调整电路中信号的大小;(2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值;(3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。
通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的四端网络,它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数,相移等于零。
实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。
1、固定衰减器的设计常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构,其电路形式和计算公式见表5.1-16。
注:RC为特性阻抗;RC1、RC2为两侧特性阻抗,B为固有衰减值N=EB。
其中L型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、桥T型属于对称衰减器,主要用于衰减。
一端接地的衰减器称为不平衡衰减器;反之,两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。
例:设计一衰减器,匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间,其衰减量为30DB。
解计算过程:(1)因为RS、RL不相等,所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器,如图5.1-19A所示倒L型电路计算:(2)T型电路计算:由于总衰减量为30DB,所以T型衰减量为(3)电路简化:对设计电路进行变换,进而得到简化电路,由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。
2、可变衰减器的设计可变衰减器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰减值是可变的衰减器,此外,还有一种分压式可变衰减器,由于它的负载往往是高阻抗,因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。
1)可变桥T型衰减器可变桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。
图5.1-20 可变T型衰减器采用这种可变衰减器电路的优点是,电路中只有两个可变化部分而可变T型号或可变X 型衰减将有三个可变部分),而且R为固定电阻,可以避免因旋钮换档时,由于旋钮触点接触不良而引起电路中断现象。
衰减器原理及其设计时间:2012-01-07 来源:作者:关键字:衰减器原理衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是:(1)调整电路中信号的大小;(2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值;(3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。
通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的四端网络,它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数,相移等于零。
实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。
1、固定衰减器的设计常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构,其电路形式和计算公式见表5.1-16。
注:RC为特性阻抗;RC1、RC2为两侧特性阻抗,B为固有衰减值N=EB。
其中L型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、桥T型属于对称衰减器,主要用于衰减。
一端接地的衰减器称为不平衡衰减器;反之,两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。
例:设计一衰减器,匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间,其衰减量为30DB。
解计算过程:(1)因为RS、RL不相等,所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器,如图5.1-19A所示倒L型电路计算:(2)T型电路计算:由于总衰减量为30DB,所以T型衰减量为(3)电路简化:对设计电路进行变换,进而得到简化电路,由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。
2、可变衰减器的设计可变衰减器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰减值是可变的衰减器,此外,还有一种分压式可变衰减器,由于它的负载往往是高阻抗,因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。
1)可变桥T型衰减器可变桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。
图5.1-20 可变T型衰减器采用这种可变衰减器电路的优点是,电路中只有两个可变化部分而可变T型号或可变X 型衰减将有三个可变部分),而且R为固定电阻,可以避免因旋钮换档时,由于旋钮触点接触不良而引起电路中断现象。
衰减器基础知识同轴衰减器、射频衰减器、衰减器、高功率衰减器衰减器,射频微波中简单的一个附件之一,要说哪个射频实验室没有,估计大家都不相信,当然,衰减器的大用户是用来衰减功率或者保护后级。
衰减器按照组成类型来分的话,主要有同轴、波导、PIN二极管等多种形式。
同轴衰减器以吸收式也就是我们的衰减片为主。
所以在衰减器厂商中能把衰减片做好可是一门绝活,据称一般不外传。
衰减片先不表IC衰减器,同轴衰减器从应用类型来分,可以分为固定衰减器、手动可调衰减器、可编程衰减器等。
在这里要多叨叨一句,如果是可编程衰减器,分为“make before break”(先合后断)和“break before make”(先断后合)两种。
如果想衰减值之间无中断地切换的话,应该选择“make before break”类型,否则可能会出现开关切换时的开路状态哈!衰减器的主要射频指标1) 频率范围:这个不用说,大家都明白,还是和其它器件一样,越高频越难做。
一般6G以下除了比较高的功率外,我们倾向于认为国产品牌已经做的不错了。
2) 承载功率:这个很讲究。
大家看指标书的时候请务必看一下,标出的一般都是25℃下连续波功率。
所以大家在遇到脉冲功率的时候,请务必换算一下脉冲占空比哦。
这里请大家注意哦,如果是同轴衰减器的话,因为是无源功率器件,需要考虑一个温度系数,单位为dB/℃,表征随着温度变化标称衰减值的变化量:一般随着温度的升高,承载功率是线性下降的。
所以如果衰减器的应用环境是室外的高温环境的话,请一定记得提高承载功率,否则衰减器烧毁估计就是妥妥的了。
3)衰减值既然作为衰减器,衰减值当然是重要的了。
一般我们常见到的是3,6,10,20,30,40,50dB。
所以如果亲想要一个2.5dB的精密衰减器,这八成就得订做了。
4)VSWR作为一个无源器件,衰减器的VSWR重要性可是刚刚的。
比较好的衰减器基本上VSWR可以做到1.2以下。
5)PIMPIM,无源互调失真。
固定衰减器原理范文功率衰减器是一种用于调整信号功率的衰减器。
它的工作原理是根据电压和电流相关的欧姆定律。
当信号通过功率衰减器时,其功率通过衰减器上的电阻元件被部分耗散掉。
根据欧姆定律,功率P等于电压V乘以电流I,功率衰减器通过增加电阻来减小电压和电流,从而降低信号的功率。
衰减器是一种用于调整信号强度的衰减器。
它的工作原理是通过插入衰减器中的损耗元件来降低信号的幅度。
衰减器通常由固定的衰减元件和可变的控制电路组成。
可变控制电路用于选择不同的衰减系数,从而实现对信号强度的调节。
固定衰减器的主要特点是衰减系数是固定的,无法通过外部控制进行调节。
因此,它适合于需要稳定衰减系数的应用。
衰减器的衰减系数通常以分贝(dB)为单位来表示。
分贝是一种用于描述信号强度比的常用单位。
具体而言,衰减器的衰减系数可以用以下公式表示:衰减dB = 10 * log10(输入功率 / 输出功率)其中,输入功率是信号进入衰减器的功率,输出功率是信号通过衰减器后的功率。
通过选择合适的衰减器,可以实现不同的衰减系数。
固定衰减器通常使用精密电阻器作为衰减元件。
电阻器的阻值决定了信号的衰减量。
为了保证衰减器的稳定性和精度,通常使用高质量的电阻器来制作衰减器。
此外,还需要考虑衰减器对信号的回波损耗和插入损耗。
回波损耗是指信号在衰减器中反射的程度,插入损耗是指信号通过衰减器时发生的能量损耗。
为了减小回波损耗和插入损耗,可以在衰减器的设计和制造过程中采取一些措施,例如优化布线和增加衰减器的长度。
衰减器的选择应根据具体的应用需求和系统要求来确定。
衰减器的衰减系数、工作频率范围、回波损耗和插入损耗等方面都需要考虑。
此外,还需要考虑衰减器的耐压能力和温度特性等因素。
对于特殊应用需求,还可以选择带有特殊功能的衰减器,例如宽带衰减器、高功率衰减器和温度补偿衰减器等。
总结起来,固定衰减器是一种用于调节信号强度的电子设备。
它通过插入一定的损耗元件来减小信号的幅度。
很多人都对功率衰减器是否对音色有影响存在疑惑,这里我就自己的感受说一点体会。
首先我们假设,有一个衰减器产品可以丝毫不改变信号的特征,只是降低音量,但是我可以保证,当音量下降了,你还是会觉得不如音量大的时候听起来爽,这个不是设备问题,而是听觉问题,是我们人耳听觉的问题。
所以不管是何种衰减器,都不可能解决这个问题。
你可以做一个很简单的试验来证明这一点,就是你将音乐用大音量播放一次,再用小音量播放一次,你会有截然不同的听觉感受。
既然这样,那么衰减器的作用何在?它的第一个作用是保证你在小音量下,你的后级还是饱满的工作的,这样出来的音色和你不使用衰减器,而是直接把音量音量降低到同样水平时候的音色,会更加饱满,不会变的过分纤细,甚至有的音箱在大音量下是失真,小音量下就会有点FUZZ的感觉,那么这种时候,衰减器就是必须的了,它虽然不能保证你获得在大音量下的同样听觉感受,但是却可以保证你的音箱出来的不是FUZZ,而是DIST,也能保证你花了很多钱买的电子管后级是真正充分被利用的,而不是被浪费了。
换句话说,大家都只注意了将使用衰减器后的音色去和不使用衰减器但是在大音量的状态下比较,而没有注意将使用衰减器后的音色,去和不使用衰减器的同样音量状态下比较。
事实上,这3者的排列顺序应该是大音量>使用衰减器小音量>不使用衰减器小音量如果我们只把注意力放在前两者的比较上,那么无论如何是无法让自己满意的,但是如果我们把重点放到后两者上,就可能会让自己满意。
衰减器的第二的作用,是对音量减小之后人耳听觉缺失频率进行弥补。
当音量关小时,人对高频与低频部分之听觉会变差,即听觉灵敏度会变低,也就是音量低的时候,低频和高频如不加大其强度,就听不到了。
所以大家所要求的衰减器对于信号完全没有改变的要求是错误的,如果真的完全不去改变,那么你得到的听觉结果反而是不好的,会缺失掉很多的低频和高频部分。
所以如果你想在小音量下获得大音量的听觉感受的话,必须通过人工手段去对信号进行一定的修正和弥补,比如THD Hot Plate自带的高频和深度补偿,就是为了将因为音量下降而造成的人耳听觉的缺失频率部分进行弥补。
衰减器原理,用途及设计-衰减器原理,用途及设计衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是:(1)调整电路中信号的大小;(2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值;(3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。
通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的四端网络,它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数,相移等于零。
实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。
1、固定衰减器的设计常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构,其电路形式和计算公式见表5.1-16。
注:RC为特性阻抗;RC1、RC2为两侧特性阻抗,B为固有衰减值N=EB。
其中L型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、桥T型属于对称衰减器,主要用于衰减。
一端接地的衰减器称为不平衡衰减器;反之,两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。
例:设计一衰减器,匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间,其衰减量为30DB。
解计算过程:(1)因为RS、RL不相等,所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器,如图5.1-19A所示倒L型电路计算:(2)T型电路计算:由于总衰减量为30DB,所以T型衰减量为(3)电路简化:对设计电路进行变换,进而得到简化电路,由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。
上一页1 2 下一页2、可变衰减器的设计可变衰减器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰减值是可变的衰减器,此外,还有一种分压式可变衰减器,由于它的负载往往是高阻抗,因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。
1)可变桥T型衰减器可变桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。
图5.1-20 可变T型衰减器采用这种可变衰减器电路的优点是,电路中只有两个可变化部分而可变T型号或可变X型衰减将有三个可变部分),而且R为固定电阻,可以避免因旋钮换档时,由于旋钮触点接触不良而引起电路中断现象。
x波段大功率衰减器x波段大功率衰减器是一种用于将电磁信号的功率降低的设备。
在无线通信系统和雷达系统中,大功率衰减器被广泛应用。
大功率衰减器主要用于调节信号的强度,以使其在系统中的各个部分能够正常工作。
在无线通信系统中,信号的强度需要根据不同的场景和需求进行调整,以确保信号传输的质量和稳定性。
大功率衰减器可以根据需求将信号的功率进行精确的降低,从而满足系统的要求。
在雷达系统中,大功率衰减器的主要作用是保护接收器。
雷达系统中的接收器需要承受来自发射器的高功率信号,而这些高功率信号可能会对接收器造成损坏。
大功率衰减器可以将发射器输出的高功率信号降低到接收器可以承受的范围内,以保护接收器的正常工作。
x波段大功率衰减器的工作原理是通过吸收和散射信号的能量来实现功率的降低。
当信号通过大功率衰减器时,其中的电阻、电感和电容等元器件会吸收一部分信号的能量,从而起到降低功率的作用。
同时,大功率衰减器还会将信号的能量散射到周围的介质中,以进一步降低信号的功率。
为了满足不同系统对功率的调节需求,x波段大功率衰减器通常具有可调节的功率范围。
通过调节大功率衰减器中的元器件参数或改变输入输出信号的路径,可以实现对信号功率的精确调节。
在实际应用中,x波段大功率衰减器需要具备一定的特性和性能。
首先,大功率衰减器需要具有较高的功率承受能力,以满足系统中高功率信号的传输需求。
其次,大功率衰减器需要具有较低的插入损耗,以确保信号在经过衰减器时的传输质量。
此外,大功率衰减器还需要具有较高的线性度和稳定性,以保证信号的准确衰减和稳定输出。
除了上述基本特性外,x波段大功率衰减器还可以根据不同的系统需求进行定制。
可以根据系统的频率范围、功率范围和尺寸要求等因素来选择合适的大功率衰减器。
同时,大功率衰减器还可以与其他设备结合使用,如功率放大器、滤波器等,以实现更复杂的系统功能。
x波段大功率衰减器在无线通信系统和雷达系统中起着至关重要的作用。
它可以根据系统需求对信号功率进行精确调节,保证系统正常工作。
衰减器的标准衰减器是一种用于减弱或控制信号强度的电子元件,常见于无线通信、光纤通信、电子测试设备等领域。
衰减器的主要功能是将输入信号的功率降低到所需的输出功率水平,以满足系统的要求。
在实际应用中,衰减器需要符合一定的标准,以保证性能和可靠性。
本文将介绍衰减器的标准要求及其相关内容。
一、频率范围衰减器的频率范围是指衰减器可以正常工作的频率范围。
不同的应用领域和具体任务对衰减器的频率范围要求不同,因此衰减器需要满足具体应用的频率需求。
在设计和选择衰减器时,需要明确所需的工作频率范围,并选择符合要求的衰减器。
二、衰减值衰减值是衡量衰减器性能的重要指标,通常用于表示衰减器对信号强度的降低程度。
衰减值以分贝(dB)为单位进行表示,数值越大表示信号强度降低的程度越大。
衰减器的衰减值应满足设计或使用要求,以确保输出信号的功率达到预期值。
在实际应用中,衰减值的精度和稳定性也是衰减器标准的重要考虑因素。
三、插入损耗插入损耗是衡量衰减器性能的另一个重要参数。
插入损耗是指信号通过衰减器时引入的能量损失,也即输入信号功率和输出信号功率之间的差值。
插入损耗应尽量小,以减少对信号质量的影响。
在衰减器的设计和制造过程中,需要采用合适的材料和工艺,以降低插入损耗并保证其稳定性。
四、温度稳定性衰减器的温度稳定性是衡量其性能优劣的指标之一。
温度变化会导致衰减器的电阻值发生变化,进而影响衰减器的衰减值和插入损耗。
为保证衰减器的稳定性,在设计和制造过程中需要考虑温度补偿等措施,以减小温度对衰减器性能的影响。
五、功率承受能力衰减器需要能够承受一定的输入功率,以保证正常工作并不发生损坏。
功率承受能力是衡量衰减器的另一个关键指标,通常以瓦特(W)为单位进行表示。
在选择衰减器时,需要根据实际应用需求和系统的功率水平来确定所需的功率承受能力。
六、反射损耗反射损耗是指信号在衰减器输入端产生的反射情况,主要由于阻抗不匹配引起。
高反射损耗会导致信号的反射,降低信号质量。