衰减器设计(修改)

衰减器设计(修改).ppt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。(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。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。 (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。3衰减器的主要用途二、集总参数衰减器(a)T型功率衰减器(b)Π型功率衰减器同阻抗式：Z1=Z2=Z0

异阻抗式：Z1≠Z21同阻式集总参数衰减器Rs1和Rs2的传输矩阵：Rp的传输矩阵：转化为［S］矩阵为：衰减量：A=20lg|s21|(dB)端口匹配：20lg|s11|=-∞。2.П型同阻式3.T型异阻式注：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。对于同阻式，α=10(A/10)；但对于异阻式，应改为：α=(Z1/Z2)*10(A/10)4.П型异阻式注：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。对于同阻式，α=10(A/10)；但对于异阻式，应改为：α=(Z1/Z2)*10(A/10)设计实例一：设计一个5dBT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:（2）由上述计算结果画出电路图，利用ADS仿真衰减器特性。Lumped-componentsCtrl+R旋转器件Simulation-S_param练习：设计10dBП型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。练习：设计10dBП型异阻式（Z1=50Ω,Z2=75Ω）固定衰减器。其他类型的衰减器三种同轴结构吸收式衰减器（a）填充;（b）串联;（c）带状线截止式衰减器吸收式衰减器结构示意图(a)固定式；(b)可变式波导、同轴和微带匹配负载结构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

输入A输入B指示灯亮度复位输出↓→←显示器菜单执行开机时或复位后出现的就是主菜单，光标在底部《校：××》处闪动，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》。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》。按一下〖↓〗键，使光标到《BF》下，按〖→〗或〖←〗键，使出现《BF：0800.0MHz》。按一下〖↓〗键，使光标到《⊿F》下，按〖→〗或〖←〗键，使出现《⊿F：0010.0MHz》。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》。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》。按一下〖↓〗键，使光标到《测：AB》下，若A下为《回损》，则往下进行，否则按〖→〗或〖←〗键，使A下出现《回损》。示例：测失配负载在800～1000MHz的驻波比，每隔10MHz测一点，共测21点。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。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。输入A输入B输出电桥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。（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:AB》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。（5）按〖↓〗键使光标停在《校:直通》下,按〖执行〗键，此时为