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RF Circuit design(Topic 18)功率衰减器

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RF_Circuit_design(Topic_12)LNA

RF_Circuit_design(Topic_12)LNA
由公式计算2dB噪声圆的圆心和半径:
2 10
F = 10
Qk = dF =
( F − Fmin ) Z 0 (|1 + Γ opt |) 2 = 0.102 4 RN Γ opt Qk + 1 = 0.563∠100 , rF =
o
Qk [Qk + 1 − (| Γ opt |)] Qk + 1
= 0.245
将上式变换为以 Γ s 为自变量的圆方程，即
等驻波比圆
R I (Γ s − dVRIMn ) 2 + (Γ s − dVIIMn )2 = rV2IMN
其中
dVIMN =
(1 − Γ IMN )Γ
2
1 − Γ s Γ IMN
* in 2
rIMN =
(1 − Γin ) Γ IMN
2
1 − Γ s Γ IMN
3.50
4.00 FREQ[GHz]
4.50
5.00
(b)
图 低噪声放大器设计结果
等驻波比圆
1.2较佳规格， 1.5一般规格， 2.0基本规格。
放大器设计时，通常对其输入或输出端口的 驻波比要求为：1.5≤VSWR≤2.5。 输入、输出端口的VSWR由输入、输出端口 匹配网络确定。 输入、输出匹配网络的设计又受其他设计参 数影响。 为了考察VSWR的影响，将其标在Smith圆图 上。
Real Cs (step):=Re (f (Rs, 2·π·step)+Cs ) Imag Cs (step):=Im (f (Rs, 2·π·step)+Cs )
单向化设计 等增益圆公式
设计实例
相切点的源反射系数为：
Γs＝0.141035+j0.522189 = 0.541∠74.886o

功率衰减器参数及检测

功率衰减器参数及检测

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

衰减器

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。

除了常用的电阻性固定衰减器外，还有电控快速调整衰减器。

衰减器广泛使用于需要功率电平调整的各种场合。

原理1.技术指标工作频带2.衰减量3.功率容量4.回波损耗5.功率系数6.基本构成7.主要用途8.相关参数9.种类位移型光衰减器10.薄膜型光衰减器11.衰减片型光衰减器12.注意事项原理13.技术指标工作频带14.衰减量15.功率容量16.回波损耗17.功率系数18.基本构成19.主要用途20.相关参数21.种类位移型光衰减器22.薄膜型光衰减器23.衰减片型光衰减器24.注意事项原理:衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。

一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻衰减器抗的欧姆数来标明。

在有线电视系统里广泛使用衰减器以便满足多端口对电平的要求。

如放大器的输入端、输出端电平的控制、分支衰减量的控制。

衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。

有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。

无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。

技术指标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，衰减器才能达到指标值。

由于射频/微波数字衰减器结构与频率有关，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。

衰减量无论形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两端口网络来描述衰减器。

图中，信号输入端的功率为P1，而输出端得功率为P2，衰减器的功率衰减量为A （dB）。

若P1 、P2 以分贝毫瓦（dBm）表示，则两端功率间的关系为P2（dBm）＝P1（dBm）－A（dB）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。

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。

射频衰减器原理

射频衰减器原理

射频衰减器原理
射频衰减器原理
射频衰减器是一种能够减小射频信号幅度的器件，通常用于电路中的
信号控制或放大器保护。

它的主要原理是将射频信号转换为热能，从
而使信号的幅度降低。

射频衰减器通常由可变电阻和电感构成。

当电阻值增加时，电路的阻
抗将随之增加，信号的衰减也会相应地增加。

而当电感值增加时，信
号经过电感时，电路将能量转化为热能，从而使信号衰减。

这两种方
式都能起到减小信号幅度的作用。

射频衰减器主要有两种类型：可变衰减器和固定衰减器。

可变衰减器
可以根据需要手动或自动调整衰减系数，适用于需要调整信号强度的
应用。

而固定衰减器则具有固定的衰减系数，常用于保护信号放大器
或控制电路中的信号强度。

射频衰减器的设计取决于需要控制的信号频率和衰减系数。

通常在设
计和选择射频衰减器时，需要考虑一些关键参数，如通带和截止频率、最大功率、温度系数和较低损耗。

总的来说，射频衰减器是一种重要的电路器件，可以用来控制信号幅度和防止放大器过载，确保电路的稳定性和性能。

了解射频衰减器的工作原理和应用可以为电路设计和选择提供有价值的参考。

RF数字衰减器剖析

RF数字衰减器剖析

50Ω RF数字衰减器，5比特，31dB，DC-4GHz特性●衰减31dB，步长1dB。

●灵活的并行，串行编程接口。

●锁存或直接模式●独特的功率休眠状态选择●CMOS正逻辑●温度和频率范围内的高衰减精度和线性●非常低的功耗●单端供电●50 Ω阻抗●管脚兼容PE430X系列●20脚4x4 mm QFN封装产品描述PE4306是高线性，5位RF数字步进衰减器（DSA）。

它的衰减步长是1dB，衰减范围31dB。

它的引脚与PE403X系列兼容。

这个50欧姆RF数字步进衰减器提供了并行（锁存模式和直接模式）和串行CMOS控制接口。

使用3V工作电压，在整个频率和温度范围内提供高精度的衰减值。

它还有独特的控制接口允许用户在功率关断的时候设定初始衰减值。

PE4306有非常低的差损和功耗。

采用4x4 mm QFN封装。

PE4306采用Peregrine的UltraCMOS™技术制造，起专利SOI技术在蓝宝石基片上制造。

使得经济的传统CMOS技术达到GaAs半导体的性能。

表 1.电性能@ +25°C, V DD = 3.0 V参数测试条件频率最小典型最大单位工作频率DC 4000 MHz差损DC - 2.2 GHz - 1.5 2.25 dB衰减精度任意位或组合DC ≤ 1.0 GHz1.0 <2.2 GHz- -±(0.3 +衰减设置的3%)±(0.3 +衰减设置的5%)dB dB1 dB功率压缩点1 MHz - 2.2GHz30 34 - dBm输入IP3 双输入+18dBm1 MHz - 2.2GHz- 52 - dBm回波损耗DC - 2.2 GHz 15 20 -dB开关速度50%到最终值的0.5 dB-- 1 μs典型性能数据@ 25°C, V DD = 3.0 V图3.差损图4. 主步进衰减图5. 主步进的输入回波损耗图6. 主步进的输出回波损耗图7.衰减误差 Vs. 频率图8.衰减误差Vs. 10 MHz和510 MHz衰减图9.衰减误差Vs.1010MHz和图10.衰减误差Vs.1510MHz和1210MHz衰减 2010MHz衰减图11.衰减误差Vs.2010MHz和2510 MHz衰减图12 1dB功率压缩点Vs.频率图13.输入 IP3 Vs.频率图14管脚分配管脚号管脚名描述1 C16 衰减控制位, 16 dB (Note4)2 RF1 RF端口3 Data 串口数据输入 (Note 4).4 Clock 串口时钟输入5 LE 锁存始能输入(Note 2).6 VDD 电源脚7 PUP1 功率休眠选择位8 PUP2 功率休眠选择位9 VDD 电源脚10 GND 接地11 GND 接地12 Vss/GND 正电压或接地 (Note 3)13 P/S 并行/串行模式选择14 RF2 RF 端口(Note1)15 C8 衰减控制位, 8 dB.16 C4 衰减控制位, 4 dB.17 C2 衰减控制位, 2 dB.18 GND 接地19 C1 衰减控制位, 1 dB.20 N/C 悬空.Paddle GND 接地1：两个RF端口要串连隔直电容。

射频功率衰减器电阻值的确定

射频功率衰减器电阻值的确定

4
Vin 96Ω 71Ω 96Ω Vout
(5)
例如：若输入输出阻抗为R0=50Ω，衰减为10dB的π型衰减器，计算如下：
图 3 阻抗 50Ω,衰减 10dB 的π型衰减器
4.2 T型衰减器的计算 与π型衰减器计 算方法类似，设信号源的输出阻抗和负载阻抗均为 R0，电压衰减 倍数为 AT=Vin/Vout，R2=R3=R，如图4所示，这样已知R0和AT，要确定R1和R的值。
Vin R R0 R Vout R1 R0 负 载
～
信 号 源
图4
T 型衰减器的计算
根据阻抗匹配条件，从Vin往右看对地阻抗等于信号源的输出阻抗R0，即：
R + R1 //( R + R 0) = R 0 （6）式也可以变成： R1 //( R + R 0) = R 0 − R
根据电压衰减倍数的要求：AT=Vin/Vout 因为:
射频功率衰减器电阻值的确定
江苏省电子信息产品质量监督检验研究院 屈仁超
摘 要 射频功率衰减器是无线电领域常用部件，本文主要介绍射频功率衰减器的典型形 式，以及确定衰减器电阻值的计算方法。 关键词 衰减 阻抗匹配 π型 T型 1 概述 射频功率衰减器广泛用于电子仪器的测量、电磁兼容测试、以及测量仪器内部的衰减，等 等，其性能的好坏直接影响测试的准确度和测量仪器的精度。因此，设计一个精密优良的射频 功率衰减器对无线电测量具有重要意义。 2 电路形式 射频功率衰减器一般采用电阻元件，有两种主要电路形式：π型和T型。如图1所示：
Vin R0 R1 R Vout R0 负 载
～
信 号 源
R
图 2 π型衰减器的计算
1
虚线框内是为了计算方便虚加的。这样已知R0和AT，要确定R1和R的值。根据阻抗匹配条 件，从Vin往右看对地阻抗等于信号源的输出阻抗R0，即：

信号衰减器原理及应用

信号衰减器原理及应用信号衰减器（Attenuator）是一种用于降低信号幅度或功率的电子元器件。

它可以通过控制输入信号的功率来改变输出信号的幅度，是射频电路中常用的被动组件。

信号衰减器既可以用于测试和测量中，也可以用于通信系统、雷达、无线电电视等各种应用中。

信号衰减器的主要原理是利用电阻分压原理将一部分输入信号能量耗散成热能，从而达到降低信号幅度的目的。

在其原理电路中，输入信号首先通过一个网络，由该网络中的被动元件（例如电阻、电容等）形成电压分压，实现控制输入信号功率使其降低。

网络中的被动元件根据电路的设计，可以形成固定衰减或可调衰减。

信号衰减器常见的类型包括分压器、可变衰减器和可编程衰减器。

1. 分压器（Fixed Attenuator）是一种衰减器，其衰减系数是固定的。

分压器主要由电阻组成，常见的有T型和π型结构。

T型分压器由两个电阻串联、一个电阻与输入输出之间并联组成，具有很好的抗反射能力；π型分压器结构与T型互补，也由两个电阻串联和一个电阻与输入输出之间并联组成。

2. 可变衰减器（Variable Attenuator）是一种可以通过调整控制元件来改变衰减值的衰减器。

常见的控制元件包括电阻、变容二极管、磁控元件等。

可变衰减器通常具有连续可调的衰减范围，在信号源和接收器之间可以实现信号实时衰减。

3. 可编程衰减器（Programmable Attenuator）是一种通过数字控制改变衰减值的衰减器。

它通常由可程控开关和可编程电阻网络组成。

可编程衰减器可以通过外部控制信号来实现对衰减值的精确控制。

信号衰减器的应用非常广泛。

以下是一些常见的应用领域：1. 通信系统：在通信系统中，由于信号在传输过程中可能会受到干扰或衰减，因此需要信号衰减器来调整信号的输入功率，以保证信号质量和系统的性能。

2. 雷达系统：在雷达系统中，信号衰减器用于调整雷达的发送功率，以适应不同的工作模式和目标距离。

3. 无线电电视：在无线电电视中，信号衰减器用于调整天线输入信号的功率，以避免过大的信号干扰和过低的信号质量。

射频功率衰减器电阻值的确定


35Ω
图 5 阻抗 50Ω,衰减 10dB 的 T 型衰减器
4.3 π型衰减器与T型衰减器的比较 由以上计算可以看出，当衰减的分贝数较大时，在T型衰减器中R1将很小，由于受引线和焊 点的影响，阻值过小很难保证其精度，从而影响衰减的准确度。例如：输入输出阻抗为50Ω， 衰减为60dB时，T型衰减器中R≈50.1Ω，R1≈0.1Ω，而π型衰减器中R≈49.9Ω，R1≈25kΩ， 所以，当要求衰减较大时用π型衰减器较合适，一般衰减，π型衰减器和T型衰减器都适用。 5 结束语 衰减器可以组成级连形式，通过开关或继电器选择衰减量，以满足不同的衰减需要。射频 功率衰减器一定要进行屏蔽，并选用无感电阻，确保频响符合要求。为了承受相应的射频功率， 衰减器的电阻功率要有一定的余量。
4
(6) (7)
R1 //( R + R 0) R0 × × Vin R + R1 //( R + R 0) R + R 0 R + R1 //( R + R 0) R + R 0 Vin 即: × = = AT R1 //( R + R 0) R0 Vout R0 R + R0 把（6） 、 （7）式代入上式得： × = AT R0 − R R0 AT − 1 ⇒ R= R0 AT + 1 R1( R + R 0) 由（7）式得： = R0 − R R1 + ( R + R 0) Vout =
因为:
Vout =
(2)
(3)
(4)
所以π型电路的计算公式为：
2
AT + 1 R0 R= AT − 1 2 R1 = AT − 1 R 0 2 AT ⇒ 20 lgAT = 10dB AT ≈ 3.16 3.16 + 1 × 50Ω ≈ 96Ω R= 3.16 − 1 3.162 − 1 × 50Ω ≈ 71Ω R1 = 2 × 3.16

衰减器基础知识

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

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。

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功率容量
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。
回波损耗
两端的输入输出驻波比应尽可能小，以避免对两端电路 有影响，即两端电路都是匹配的
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
吸收式衰减器
刀形旋转吸收片衰减器比横向移动吸收片衰减器显得优越，在结 构、安装等方面也比较简便。这种形式的衰减器结构简单加工容 易，适于成批生产。 横向移动式和刀片式衰减器都是粗调式，精度都不高，需要校准 曲线才有定量衰减。
移移
单吸
吸吸吸吸 吸吸吸吸(刀刀) 轴 旋移
双吸
(a)
(b)
极化吸收式衰减器
A 10
T型异阻式
П型异阻式
集总参数衰减器设计实例 1
设计一个5dBT型同阻式（Z1=Z2=50 ）固定 衰减器。 解：
同阻式集总参数衰减器A = 5dB，由设计公式计 A 算元件参数：
α = 1010 = 3.16
2 α Rp = Z0 = 82.24Ω α −1 Rs1 = Rs 2 = Z 0 a −1
A 10
α = 10 α − 1 Z1Z 2 Rs = 2 α −1 1 a +1 1 R p1 = Z α −1 − R s 1 −1 1 a +1 1 Rp 2 = Z α −1 − R s 2
转化为［S］矩阵为：
− a11 + a12 − a21 + a22 s22 = a11 + a12 + a21 + a22 2 s21 = a11 + a12 + a21 + a22 2(a11a12 − a12 a21 ) s12 = a11 + a12 + a21 + a22 a11 + a12 − a21 − a22 s11 = a11 + a12 + a21 + a22
衰减器的基本构成
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。通常有两种实现方式：
半导体小功率快调衰减器，如PIN管或FET单片 集成衰减器； 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。
集总参数衰减器
Rs1 Rs2 Z2 Rp
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，由三 个电阻值决定。 电阻网络兼有阻抗匹配或变换 作用。 根据电路两端使用的阻抗不同， 可分为：
(c)
波导、同轴和微带匹配负载结构
PIN二极管电调衰减器 PIN二极管电调衰减器
PIN二极管
PIN二极管就是在重掺杂P+、N+之间 夹了一段较长的本征半导体所形成的 半导体器件，中间I层长度为几到几 十微米。 直流偏置
在零偏与反偏下，PIN管均不能导 通，呈现大电阻。 正偏时，P+、N+分别从两端向I区 注入载流子，它们到达中间区域复 合。PIN管一直呈现导通状态，偏 压（流）越大，载流子数目越多， 正向电阻越小。
A 10
Rp = Z0
2 α α −1
α −1 Rs1 = Rs 2 = Z 0 α +1
П型同阻式设计（Z1=Z2=Z0） 型同阻式设计（ 型同阻式设计
对于П型同阻式衰减器，取 Rp1=Rp2 ，可以用上述T型同 阻式衰减器的分析和设计方 法。 利用三个［A］参数矩阵相 乘的办法求出衰减器的［A］ 参数矩阵，再换算成［S］ 矩阵，就能求出它的衰减量。
α +1
= 14.01Ω
集总参数衰减器设计实例 1
仿真结果分析：
由上述计算结果画出电路图，在Ansoft Designer或 Microwave Office上可得仿真结果.
集总参数衰减器设计实例 2
设计10dBП型同阻式（Z1=Z2=50 ）固定衰 减器。 解：
同阻式集总参数衰减器A=10dB，由设计公式计 A 算元件参数： 10
RF Circuit Design: Theory and Application
福州大学通信工程nuator Design
主要内容
功率衰减器的原理 集总参数衰减器 分布参数衰减器 PIN二极管电调衰减器 二极管电调衰减器 步进式衰减器
功率衰减器基本原理
从微波网络观点看，衰减器是一个二端口有耗微波 网络。它属于通过型微波元件。可对RF/MW信号产 生一定的衰减。 若信号输入端的功率为P1，而输出端的功率为P2， 衰减器的功率衰减量为A（dB）。若P1、P2以分贝毫 瓦（dBm）表示，则两端功率间的关系为： P2(dBm)=P1(dBm)-A (dB)
2 Ⅲ 输输旋
Ⅱ
Ⅰ 输输旋 1 E输 吸吸吸1
旋旋旋
E输
E|cos θ|
E输
E|cos θ|
θ
θ
吸吸吸2 吸吸吸3 旋旋旋 输输旋
A=20 lg (cosθ)
微带型衰减器
在微带线的表面镀膜一层电阻材料即可实现 衰减，也可用涂覆方法实现衰减。 近代常用吸波橡胶材料，将其裁剪至合适尺 寸，用胶粘到电路上。在微波有源电路的调 整中，会用到吸波材料消除高次模、谐杂波 影响，控制组件泄露等。
匹配负载
匹配负载是个单口网络，实现匹配的原理与衰减的原理相同。 通常，衰减器是部分吸收能量，匹配负载是全吸收负载，而 且频带足够宽。 同轴和微带中，匹配负载的电阻通常是50 ，可以用电阻表 测量。因此，集总元件电阻可以用来实现窄带匹配负载。微 波工程中，用51 贴片电阻实现微带匹配负载。
(a)
(b)
T型同阻式设计（Z1=Z2=Z0） 型同阻式设计（ 型同阻式设计
对于T型同阻式衰减器，取 Rs1=Rs2。 我们可以利用三个［A］参 数矩阵相乘的办法求出衰 减器的［A］参数矩阵，再 Rs1的传输矩阵： 1 Rs1 换算成［S］矩阵，就能求 [a] = 0 1 出它的衰减量。 串联电阻和并联电阻的［A］ Rp的传输矩阵： 网络参数如右： 0 1 [a ] = 1 / R p 1
α = 10
A 10
α −1 Rs = Z 0 2 α
R p1 = R p 2 = Z 0
α +1 α −1
异阻式集总参数衰减器
设计异阻式集总参数衰减器时，级联后要考 虑阻抗变换。
α = 10 2 α Z1 Z 2 Rp = α −1 a +1 Rs1 = Z1 − Rp α −1 a +1 Rs 2 = Z 2 − Rp α −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。 直流从零到正偏连续增加时，对微波信号呈现一个 线性电阻，变化范围从几兆欧到几欧姆，用作可调 衰减器。 只有微波信号时，I区的信号积累与微波功率有关， 微波功率越大，管子阻抗越大，用作微波限幅器。 大功率低频整流器，I区的存在使得承受功率比普 通整流管大的多。
圆刀圆圆圆圆
l 输输输轴输 输输输轴输
圆刀圆圆圆圆
波导型衰减器
吸收式衰减器
最简单的波导吸收式衰减器是在波导中平行于 电场方向放置具有一定衰减量的吸收片组成的。 根据能够改变吸收片的位置和面积，可分为固 定式和可变式。 因为有损耗性薄膜或介质表面有—定电阻，所以 沿其表面的电磁波电场切向分量，将在其上引 起传导电流，形成焦耳热损耗并以热能的形式 散发掉。 只要控制衰减器衰减量，信号经过衰减器后就 被减弱到所需电平。
极化吸收式衰减器是一种精密 衰减器，其结构由三段波导组 成。 两端是固定的矩形波导到圆柱 波导的过渡段 中间是一段可以绕纵轴转动的 圆柱波导。 在每段波导中部沿轴向放置厚 度极薄的能完全吸收与其平行 的切向电场的吸收片，各段中 吸收片的相对位置如图中所示。 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。
相对标准
作为比较功率电平的相对标准。
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。
衰减器的技术指标
工作频带
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。
衰减量
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。
分布参数衰减器
同轴型衰减器 在同轴系统中，吸收式衰减器的结构有三种形式：
内外导体间电阻性介质填充 内导体串联电阻 带状线衰减器转换为同轴形式
(a)
(b)
(c)
（a） 填充; （b） 串联; （c） 带状线
分布参数衰减器
截止式衰减器 截止式衰减器又称“过极限衰减器”，是用截止波导制成的。 它是根据当工作波长远大于截止波长λc时，电磁波的幅度在 波导中按指数规律衰减的特性来实现衰减的。
集总参数衰减器设计实例 3
设 计 10dBП 型 异 阻 式 （ Z1=50 ， Z2=75 ） 固 A 定衰减器。 α = 1010 = 10 解：
算元件参数：
α − 1 Z1Z 2 = 87.14Ω 异 阻 式 集 总 参 数 衰 减 器 RS = 2 α A=10 dB，由设计公式计
1 a +1 1 R p1 = Z α − 1 − R = 77.11Ω s 1 Rp 2 1 a +1 1 = Z α − 1 − R = 207.45Ω s 2