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第4章功率衰减器第4章功率衰减器

第4章功率衰减器4.1功率衰减器的原理4.1.1衰减器的技术指标工作频带衰减量功率容量回波损耗衰减精度输入输出阻抗

第4章功率衰减器(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。现代同轴结构的衰减器使用的工作频带相当宽。(2)衰减量。（4-1）衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量用分贝作单位。

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。

第4章功率衰减器4.1.2衰减器的基本构成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。电阻材料被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。衰减器设计的关键就是散热设计。快速调整衰减器有两种实现方式：①半导体小功率快调衰减器,如PIN管或FET单片集成衰减器；②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。

第4章功率衰减器4.1.3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。

第4章功率衰减器4.2集参数衰减器无源衰减器是利用电阻构成的T型,П型,桥T型网络实现集总数衰减器。通常情况下,衰减量是固定的,由三个电阻值决定(T型，П型)。电阻网络兼有阻抗匹配或变换作用。33图4-2功率衰减器(a)T型功率衰减器；(b)Π型功率衰减器

第4章功率衰减器T型衰减器的计算公式：1L：衰减量

第4章功率衰减器Π型衰减器的计算公式：L：衰减量

第4章功率衰减器桥式衰减器(桥T型衰减器)

第4章功率衰减器桥式有源可变衰减器

第4章功率衰减器

第4章功率衰减器X1setto100mAandX2setto0.01mAX1setto0.01mAandX2setto100mA

第4章功率衰减器4.2.3集总参数衰减器设计实例例１：设计一个5dB的T型同阻式（Z=Z=50Ω）固定衰减器。21

第4章功率衰减器步骤二:利用ADS仿真衰减器特性。图4-3T型同阻式固定衰减器电路图

第4章功率衰减器仿真结果如图4-4所示。图4-4仿真结果

第4章功率衰减器例２：设计10dBП型同阻式（Z=Z=50Ω）固定衰减器。21

第4章功率衰减器步骤二:利用ADS仿真衰减器特性。Π型同阻式固定衰减器电路图

第4章功率衰减器仿真结果如图所示：仿真结果

第4章功率衰减器例３：设计10dBП型异阻式（Z=50Ω,Z=75Ω）固定衰减器。21

第4章功率衰减器步骤二:利用ADS仿真衰减器特性。Π型同阻式固定衰减器电路图

第4章功率衰减器仿真结果如图所示。仿真结果

第4章功率衰减器4.3分布参数衰减器将电阻材料以一定的形式与传输线结合，使电磁波的传播常数的实部增加，来实现对射频／微波信号的衰减。4.3.1同轴型衰减器1.吸收式衰减器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、内导体串联电阻和带状线衰减器转换为同轴形式。（a）填充（b）串联（c）带状线衰减量的大小与电阻材料的性质和体积有关。

第4章功率衰减器2.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。当工作波长远大于截止波长λ时,电磁波的幅度在波导c中按指数规律衰减的特性来实现衰减的。图4-10截止式衰减器

第4章功率衰减器4.3.2波导型衰减器1.吸收式衰减器波导中平行于电场方向放置有一定衰减量的吸收片组成。有损耗性薄膜或介质表面有—定电阻,沿表面的电磁波电场切向分量,将在薄膜或介质上引起传导电流,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。(a)固定式(b)可变式

第4章功率衰减器吸收片用陶瓷片、硅酸盐玻璃、云母、纸(布)胶板等作基片,在上面涂覆或喷