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50Ω输出衰减器电阻网络计算

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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：

t型衰减器衰减量计算

t型衰减器衰减量计算

t型衰减器衰减量计算以t型衰减器衰减量计算为标题，我们来探讨一下t型衰减器的工作原理以及如何计算衰减量。

一、t型衰减器的工作原理T型衰减器是一种常用的电子元件，用于在电路中降低信号的功率或幅度。

它通常由三个电阻组成，其中两个电阻与信号线相连，另一个电阻与地相连，形成一个T字形结构。

当信号通过T型衰减器时，一部分信号被电阻吸收，从而降低信号的幅度。

二、t型衰减器的计算方法T型衰减器的衰减量可以通过计算电阻的阻值比例来确定。

假设输入信号的电压为Vin，输出信号的电压为Vout，输入电阻为Rin，输出电阻为Rout，T型衰减器的衰减量（以分贝为单位）可以通过以下公式计算得到：Attenuation(dB) = 20 * log10(Vin / Vout) = 10 * log10(Pin / Pout)其中，Pin和Pout分别表示输入和输出信号的功率。

为了更好地理解衰减量的计算方法，我们来举一个具体的例子。

假设输入信号的电压为10V，输出信号的电压为1V，输入电阻为50Ω，输出电阻为100Ω。

根据上述公式，我们可以计算出衰减量Attenuation(dB) = 20 * log10(10 / 1) ≈ 20dB三、t型衰减器的应用场景T型衰减器在电子电路中有广泛的应用。

其中一个常见的应用场景是在音频设备中用于控制音量大小。

通过调节T型衰减器的阻值比例，可以实现对音频信号的衰减，从而达到调节音量大小的效果。

T型衰减器还常用于高频电路中，用于匹配不同阻抗的信号源和负载之间的阻抗差异。

通过调节T型衰减器的阻值，可以实现信号源和负载之间的阻抗匹配，从而提高信号传输的效率。

四、t型衰减器的优缺点T型衰减器作为一种常用的电子元件，具有一些优点和缺点。

优点：1. 结构简单，制作成本较低；2. 可以实现精确的衰减量控制；3. 在特定频率范围内具有较好的线性特性。

缺点：1. 由于内部电阻的存在，会对信号的频率响应产生影响；2. 阻值变化范围较小，难以实现大范围的衰减。

电路基于multisim仿真衰减...

电路基于multisim仿真衰减...

LC谐振放大器的设计摘要：本文是基于LC高频小信号放大电路的设计，它由前级衰减电路、LC谐振放大电路、多级增益放大电路、电源电路组成。

其中前级衰减电路用π型电阻网络实现40dB的衰减；核心LC谐振放大器采用三极管2SC1815构成的单调谐回路选频放大器，实现15MHz的谐振频率和300KHz的带宽调节，增益放大电路由SGM8067组成的三级同相放大电路实现15MHz带宽60dB放大倍数的放大，整个LC放大电路的带内波动不大于2dB；电路所需的3.6V稳定电压由锂电池18650提供。

本设计很好实现谐振频率15MHz、带宽300KHz、增益76dB以及带内波动小于1dB的谐振放大电路，并且本设计采用高频三极管2SC1815和高速高带宽运算放大器SGM8067联合组成LC谐振放大电路，比单纯用高频三极管组成的多级LC 谐振放大电路要简单，调试起来也很容易。

关键词：π形网络；LC谐振；SGM8067Design of the LC resonant amplifierAbstract:This paper is based on LC high frequency amplifier circuit design of small signal, it by the former stage attenuation circuit, LC harmonic oscillator amplifier circuit, multi-level amplifier circuit, the power supply circuit. The top level with π attenuation circuit type resistance network realization of 40 dB attenuation; Core LC resonance with transistor amplifier 2 SC1815 consists of the single tuned circuit choose frequency amplifier, realize the resonance frequency of the 15 MHz of bandwidth and 300 KHz regulation, gain the SGM8067 amplifier circuit of the same phase 3 amplifier circuit realize 15 MHz bandwidth 60 dB magnification magnification, the whole LC amplifier circuit with the fluctuated in not greater than 2 dB; Circuit of 3.6 V voltage stability needed by the lithium battery 18650 provides. This design is very good realize the resonance frequency 15, 300 MHz bandwidth, gain 76 dB KHz and with less than 1 dB fluctuated in resonant amplifying circuit and the design USES high frequency transistor 2 SC1815 and high speed high bandwidth operational amplifier SGM8067 together, LC resonance amplifier circuit, than pure with high frequency transistor composed of multilevel LC resonance amplifier circuit is simple, it is easy to debug.目录1 绪论 (1)1.1 课题意义与背景 (1)1.2高频小信号调谐放大器的原理分析 (1)2 系统的整体方案论证与分析 (3)2.1 系统设计的功能目标 (3)2.2 系统设计方案分析 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 衰减器的设计 (5)3.2 LC谐振电路 (6)3.2.1 LC谐振电路的原理 (6)3.2.2 LC谐振电路的参数计算 (8)3.2.3 LC谐振电路设计 (8)3.3 增益放大电路 (12)3.3.1 双电源同相比例运算电路 (12)3.3.2 单电源运算放大电路 (13)3.3.3 SGM8067基本资料 (15)3.4 增益放大电路的设计 (16)3.5 电源 (17)4 电路的仿真与测试 (18)4.1 电路基于multisim仿真 (18)4.2 系统的测试方案与数据分析 (19)4.2.1 测试仪器 (19)4.2.2 测试方案 (20)4.2.3 测试数据 (20)5 结束语 (21)[参考文献] (22)附录 (23)致谢 (24)1 绪论1.1 课题意义与背景在无线通信中，发射与接收的信号应当适合于空间传输。

12dB微波同轴衰减器的设计

12dB微波同轴衰减器的设计

12dB微波同轴衰减器的设计摘要：本文以T型衰减网络结构为基础，设计且仿真了微波薄膜衰减片，运用BeO基片上，运用磁控溅射法，制备了TaN微波薄膜衰减片，成功制备了微波同轴衰减器。

经最终仿真结果可知，在DC~3GHz工作频率内，所设计的微波同轴衰减器衰减量为12dB，输入端口的电压驻波比＜1.1。

经测试得知，在DC~3GHz工作频率内，所制备的微波薄膜衰减片衰减量为（12.0±0.4）dB。

关键词：微波同轴衰减器；T型衰减网络微波同轴衰减器作为一种双端口微波元件，在整个传输系统当中，能够实现电磁波场强相应振幅的降低，对其传播常数进行有效调节。

于传输系统内，如若需对传输功率相应功率电平施加控制时，则须将衰减器接入，促使波功率出现一定量的衰减，所以微波同轴衰减器在各种微波系统中得到广泛应用。

伴随当今电子通信设备、无线电通信系统的发展，基于微波同轴衰减器受到越发重视。

同轴衰减器组成以T型衰减网络的衰减片为基础，设计完成了工作频率为DC~3GHz的12dB微波同轴衰减器，运用Ansoft HFSS软件，对微波同轴衰减器微波传输特性进行仿真。

结合仿真的尺寸、结构，运用直流反应磁控溅射，完成了微波同轴衰减器的制备。

该微波同轴衰减器除了容易与各种电路连接，还具有稳定可靠的电性能及机械性能，加工、装配更为简化与实用。

1.衰减片设计与仿真针对微波衰减网络来讲，其结构有两种，其一为T型，其二为Π型，本文以T型衰减网络结构为基础，以此来完成微波薄膜衰减器的具体设计工作。

图1为T型衰减网络示意图。

针对微波同轴衰减器来讲，其主要有金属电极、薄膜电阻、介质基片和连接器壳体构成。

基片选择BeO陶瓷基片（3.2mm×4.4mm× 1.0mm），其介电常数9.7，薄膜电阻所选用的是TaN材料，方阻63.6 Ω/□。

于接地端，本文为了简化工艺，利用基片端面卷绕接地方法，实现了基片背面接地板与2个接地电极的之间互相连接。

常用差分接口电平转换

常用差分接口电平转换

常⽤差分接⼝电平转换CML、PECL及LVDS间的互相连接简介：随着⾼速数据传输业务需求的增加，如何⾼质量的解决⾼速IC芯⽚间的互连变得越来越重要。

低功耗及优异的噪声性能是要解决的主要问题。

芯⽚间互连通常有三种接⼝：PECL （Positive Emitter-Coupled Logic）、LVDS（Low-Voltage Differential Signals）、CML （Current Mode Logic）。

在设计⾼速数字系统时，⼈们常会遇到不同接⼝标准IC芯⽚间的连接，为解决这⼀问题，我们⾸先需要了解每⼀种接⼝标准的输⼊输出电路结构，由此可以知道如何进⾏直流偏置，接什么样的负载。

该⽂章正是针对该问题展开讨论，作为例⼦，⽂中列举了⼀些MAXIM公司的产品。

1.PECL接⼝PEL是有ECL标准发展⽽来，在PECL电路中省去了负电源，较ECL电路更⽅便使⽤。

PECL 信号的摆幅相对ECL要⼩，这使得该逻辑更适合于⾼速数据的串性或并⾏连接。

PECL标准最初有MOTOROLA公司提出，经过很长⼀段时间才在电⼦⼯业界推⼴开。

1.1. PECL接⼝输出结构PECL电路的输出结构如图1所⽰，包含⼀个差分对和⼀对射随器。

输出射随器⼯作在正电源范围内，其电流始终存在，这样有利于提⾼开关速度。

标准的输出负载是接50Ω⾄VCC-2V 的电平上，如图1中所⽰，在这种负载条件下，OUT+与OUT-的静态电平典型值为VCC-1.3V，OUT+与OUT-输出电流为14mA。

PECL结构的输出阻抗很低，典型值为4~ 5 Ω，这表明它有很强的驱动能⼒，但当负载与PECL的输出端之间有⼀段传输线时，低的阻抗造成的失配将导致信号时域波形的振铃现象。

图1.PECL输出结构1.2. PECL接⼝输⼊结构PECL 输⼊结构如图2所⽰，它是⼀个具有⾼输⼊阻抗的差分对。

该差分对共模输⼊电压需偏置到VCC-1.3V ，这样允许的输⼊信号电平动态最⼤。

第4章功率衰减器介绍

第4章功率衰减器介绍

第4章 功率衰减器 4.3.4 匹配负载是单口网络，是全吸收负载，频带足够宽。下图
是波导、同轴和微带三种匹配负载结构的示意图。
(a )
(b )
( c)
波导、同轴和微带匹配负载结构
同轴和微带中,匹配负载的电阻通常是50Ω ，集总元件电 阻可以用来实现窄带匹配负载。
微波工程中,用51Ω 贴片电阻实现微带匹配负载。
宽。 (2) 衰减量。
p2 (dBm) p1 (dBm) A(dB)
P2 (m W) A(dB) 10 lg P 1 ( m W)
小由构成衰减器的材料和结构确定 （4-1）
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
第4章 功率衰减器 (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。当 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。 (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。 衰减器是一个功率消耗元件,不能对两端电路有影响, 与 两端电路都是匹配的。
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。
第4章 功率衰减器 2. 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。
小信号时I区的载流子少,大信号时I区的载流子多。
第4章 功率衰减器
4.4 PIN
4.4.1 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。

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

将50-ohm的S参数转换成75-ohm的S参数

将50-ohm的S参数转换成75-ohm的S参数有线电视集成电路通常设计为75的输入输出阻抗接口，而大多数RF测试设备的阻抗为50。

在大多数情况下，为了进行测试，用一个小损耗衰减网络将输入和输出阻抗从75转换到50，或者从50转到75。

这种方法尽管很方便，但是在测量S参数的时候应该避免使用小损耗衰减焊盘。

进行这种测量的一种简单的方法是，将电缆器件的输入输出阻抗看作50，进行测量，然后用本篇应用笔记中提供的等式和Excel电子表格将以50为基准测得的S参数转换为以75为基准的S参数。

概述有线电视集成电路一般设计为具有75输入输出阻抗的接口，而大多数RF测试设备使用50的阻抗。

大多数情况下，用一个低损耗衰减焊盘将输入输出阻抗从75转换到50或者进行相反的转换。

这种方法尽管很方便，但是在测量S 参数的时候应该避免使用低损耗衰减焊盘。

本篇应用笔记给出了一种进行S参数测量的简单方法，把电缆设备的输入输出阻抗看作50，进行测量，然后进行数学变换。

我们提供了等式和方便的Excel电子表格把基于50的S参数转换成75的S参数。

S参数转换成阻抗把以50为基准的S参数转换成以75为基准S参数由等式1开始。

S参数和输入阻抗都是复数(R + jX)，其中R 表示实部，X表示虚部。

Z O通常是实数阻抗。

为了简便，本文只研究输入回波损耗(S11)。

对EQN 1进行一下整理得到输入阻抗(Z IN)的表达式EQN 2。

用R + jX代替S11用分母的复共扼数乘以EQN 3的分子和分母，将实部和虚部分开。

EQN 6是输入阻抗的实部。

EQN 7是输入阻抗的虚部。

阻抗转换成S参数得到复输入阻抗后，再次使用EQN1将阻抗转换成以75为参考的S参数。

EQN 8是和EQN 1相同的表达式，只是用R + jX代换了Z IN。

用分母的复共扼分别乘以EQN 8的分子和分母，将实部和虚部分开。

EQN 11是输入回波损耗(S11)的实部。

EQN 12是输入回波损耗(S11)的虚部。

电阻衰减器设计-设计应用

电阻衰减器设计-设计应用这个额外的电阻元件使电路能够通过所需的衰减来降低信号电平，而不会改变电路的特性阻抗，因为信号似乎“桥接”了T-pad 网络。

此外，原始T-pad 的两个串联电阻始终等于输入源和输出负载阻抗。

“桥接T 型衰减器”( T )的电路如下所示。

桥接-T 衰减器电路桥接-T衰减器电路电阻器R3形成跨越标准T-pad 衰减器的桥接网络。

两个串联电阻器R1被选择为等于源/负载线阻抗。

桥接T 衰减器相对于其T 焊盘表亲的一个主要优势是桥接T 焊盘倾向于将自身与传输线特性阻抗相匹配。

然而，桥接T 衰减器电路的一个缺点是衰减器要求其输入或源阻抗( Z S ) 等于其输出或负载阻抗( Z L )，因此不能用于阻抗匹配。

桥接T 型衰减器的设计与标准T-pad 衰减器一样简单。

两个串联电阻的值等于线路特性阻抗，因此无需计算。

然后，用于计算并联分流电阻器和用于在任何所需衰减下进行阻抗匹配的桥接T 衰减器电路的附加桥接电阻器的方程式如下：桥接T 衰减器方程桥接T 衰减器电阻值其中：K是阻抗因数，Z是源阻抗或负载阻抗。

桥接-T 衰减器示例No1需要一个桥接T 衰减器来将8Ω 音频信号线的电平降低4dB。

计算所需电阻器的值。

衰减器值然后电阻器R1等于8Ω 线路阻抗，电阻器R2等于13.7Ω，桥接电阻器R3等于4.7Ω，或接近的优选值。

与标准T-pad衰减器一样，随着电路所需衰减量的增加，电阻R3的串联桥阻抗值也增加，而电阻R2的并联分流阻抗值减小。

这是在相等阻抗之间使用的对称桥接T 衰减器电路的特性。

可变桥接T 衰减器我们已经看到，可以设计一个对称的桥接T 型衰减器来将信号衰减固定量，同时匹配信号线的特性阻抗。

希望现在我们知道桥接T 衰减器电路由四个电阻元件组成，两个与信号线的特性阻抗匹配，另外两个我们计算给定的衰减量。

但是，通过用电位器或电阻开关替换两个衰减器电阻元件，我们可以将固定衰减器垫转换为预定衰减范围内的可变衰减器，如图所示。

衰减器原理及其设计


衰减器原理及其设计
衰减器是一种用于控制信号强度的电子器件，它可以降低Байду номын сангаас号的功率或幅度。衰减器的设 计原理是通过引入阻抗不匹配或电阻网络来分散或吸收信号的能量，从而达到降低信号强度 的目的。
衰减器的设计需要考虑以下几个方面：
1. 阻抗匹配：为了实现有效的功率衰减，衰减器的输入和输出端口需要与系统的输入和输 出端口之间具有合适的阻抗匹配。这可以通过选择合适的电阻值来实现。
衰减器原理及其设计
2. 电阻网络：衰减器通常采用电阻网络来实现信号的衰减。最简单的衰减器设计是使用固 定阻值的电阻器，通过串联或并联连接来实现不同的衰减量。此外，还可以使用可变电阻器 或可调电阻器来实现可调节的衰减。
3. 平衡和稳定性：在衰减器的设计中，需要考虑信号的平衡和稳定性。平衡是指衰减器在 不同频率下的衰减量保持一致。稳定性是指衰减器在不同温度、湿度和工作条件下的性能保 持稳定。
4. 功率处理能力：衰减器需要能够处理系统中的信号功率，因此需要设计合适的电阻大小 和材料以确保衰减器能够承受系统中的最大功率。
衰减器原理及其设计
在实际应用中，衰减器的设计可以根据具体需求选择不同的衰减量和频率范围。常见的衰 减器类型包括固定衰减器、可调衰减器和可变衰减器等。衰减器广泛应用于通信系统、测量 仪器、音频设备等领域，用于控制信号的强度和平衡系统中的信号水平。
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