衰减器

 衰减器是一种提供衰减的电子元器件， 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。
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。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。
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。
功率系数
当输入功率从10mW变化到额定功率时，衰减量的变化系数表示为dB/（dB*W）。衰减量的变化值的具体算法是将系数乘以总衰减量功率（W）。如：一个功率容量50W，标称衰减量为40dB的衰减器的功率系数为0.001dB/（dB*W），意味着输入功率从10mW加到50W时，其衰减量会变化0.001*40*50=2dB之多！
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
大功率衰减器种基本形式，由此形成的电阻衰减器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。o
相关参数
1）衰减： 用于描述传输过程中从一端到另一端的信号减少的量值。可用倍数或
同轴衰减器分贝数来表达。
2）VSWR： 等于特性阻抗与连接在传输线输出端的负载阻抗的比值。
3）最大平均功率： 在衰减器输出端接特性阻抗时，在指定的最高工作温度上可长期加到衰减器输入端的最大功率。当工作温度降至20ºC，输入功率降到10mW时，衰减器的其它指标不应该发生变化。
4）插入损耗的功率系数： 当输入功率从10mW到额定功率时，插入损耗的变化值（dB）。
5）最大峰值功率： 在衰减器输出端接特性阻抗时，在指定的最高工作温度上，在指定的时间内，加到衰减器输入端的5ms脉冲宽度最大峰值功率。当工作温度降至20ºC，输入功率降到10mW时，衰减器的其它指标不应该发生变化。

衰减器 (2张)
6）温度系数： 在最大工作温度范围内插入损耗的最大变化，用dB/ºC表示。
7）冲击和振动： 衰减器必须承受三个方向的冲击和振动试验。
8）插入损耗的频率响应： 在20ºC时，整个频率范围内损耗值的变化量（dB）。
9）工作温度上限： 衰减器工作在最大输入功率时的最高温度(ºC)。
10）标称插入损耗的偏差：在20ºC，输入功率10mW时测得的插入损耗和标称值的偏差。
11）接头寿命： 正常连接/断开的次数；在规定的寿命内所有的电气和机械指标应该满足指标要求。
12）互调失真：互调失真由杂散信号组成，它是由于器件中的非线性因素而产生的。尤其需要关注的是三阶互调失真，因为三阶互调产物最大而且不可被滤除。三阶互调电平的测试方法是将二个等幅的纯净信号（f1和f2）注入到被测器件中，三阶互调将出现在输出频谱的2f1-f2和2f2-f1处。三阶互调产物由相对于f1或f2的大小来定义，由-dBc来表示。