第4章 功率衰減器

1、第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.1 功率衰減器的原理功率衰減器的原理4.1.1 4.1.1 衰減器的技術(shù)指標(biāo)衰減器的技術(shù)指標(biāo) 工作頻帶工作頻帶 衰減量衰減量 功率容量功率容量 回波損耗回波損耗 衰減精度衰減精度 輸入輸出阻抗輸入輸出阻抗第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 )()(lg10)(12mWPmWPdBA（4-1） 衰減量描述功率通過(guò)衰減器后功率的變小程度。衰減量描述功率通過(guò)衰減器后功率的變小程度。衰減量的大衰減量的大小由構(gòu)成衰減器的材料和結(jié)構(gòu)確定小由構(gòu)成衰減器的材料和結(jié)構(gòu)確定。衰減量用分貝作單位。

2、衰減量用分貝作單位。 (1)工作頻帶。工作頻帶。 衰減器的工作頻帶是指在給定頻率范圍內(nèi)使用衰減器衰減器的工作頻帶是指在給定頻率范圍內(nèi)使用衰減器,衰減量衰減量才能達(dá)到指標(biāo)值。現(xiàn)代同軸結(jié)構(gòu)的衰減器使用的工作頻帶相當(dāng)才能達(dá)到指標(biāo)值?，F(xiàn)代同軸結(jié)構(gòu)的衰減器使用的工作頻帶相當(dāng)寬。寬。 (2) (2) 衰減量。衰減量。)()()(12dBAdBmpdBmp第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 (3) (3) 功率容量。功率容量。 衰減器是一種能量消耗元件衰減器是一種能量消耗元件, ,功率消耗后變成熱量。當(dāng)功率消耗后變成熱量。當(dāng) 材料結(jié)構(gòu)確定后材料結(jié)構(gòu)確定后, ,衰減器的功率容量就確定了。如果讓衰減器衰減器的

3、功率容量就確定了。如果讓衰減器承受的功率超過(guò)這個(gè)極限值承受的功率超過(guò)這個(gè)極限值, ,衰減器就會(huì)被燒毀。衰減器就會(huì)被燒毀。 (4) (4) 回波損耗?；夭〒p耗?；夭〒p耗就是衰減器的駐波比回波損耗就是衰減器的駐波比, ,要求衰減器兩端的輸入輸要求衰減器兩端的輸入輸出駐波比應(yīng)盡可能小。出駐波比應(yīng)盡可能小。 衰減器是一個(gè)功率消耗元件衰減器是一個(gè)功率消耗元件, ,不能對(duì)兩端電路有影響不能對(duì)兩端電路有影響, , 與與兩端電路都是匹配的。兩端電路都是匹配的。 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.1.2 4.1.2 衰減器的基本構(gòu)成衰減器的基本構(gòu)成電阻電阻是衰減器的一種基本形式是衰減器的一種基本形式,

4、,由此形成的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)由此形成的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)就是就是集總參數(shù)衰減器集總參數(shù)衰減器。 電阻材料電阻材料被放置到不同波段的射頻被放置到不同波段的射頻/ /微波電路結(jié)構(gòu)中就形微波電路結(jié)構(gòu)中就形成了相應(yīng)頻率的衰減器。成了相應(yīng)頻率的衰減器。 衰減器設(shè)計(jì)的衰減器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵關(guān)鍵就是散熱設(shè)計(jì)。就是散熱設(shè)計(jì)。 快速調(diào)整衰減器快速調(diào)整衰減器有兩種實(shí)現(xiàn)方式：有兩種實(shí)現(xiàn)方式： 半導(dǎo)體小功率快調(diào)衰減器半導(dǎo)體小功率快調(diào)衰減器, ,如如PINPIN管或管或FETFET單片集成單片集成衰減器；衰減器； 開(kāi)關(guān)控制的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)控制的電阻衰減網(wǎng)絡(luò), ,開(kāi)關(guān)可以是電子開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)可以是電子開(kāi)關(guān), , 也可以是射頻繼電器。也可以是

5、射頻繼電器。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.1.3 4.1.3 衰減器的主要用途衰減器的主要用途(1)(1)控制功率電平控制功率電平: : 在微波超外差接收機(jī)中對(duì)本振輸出在微波超外差接收機(jī)中對(duì)本振輸出功率進(jìn)行控制功率進(jìn)行控制, ,獲得最佳噪聲系數(shù)和變頻損耗獲得最佳噪聲系數(shù)和變頻損耗, ,達(dá)到最佳接達(dá)到最佳接收效果。在微波接收機(jī)中收效果。在微波接收機(jī)中, ,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制, ,改善動(dòng)態(tài)范改善動(dòng)態(tài)范圍。圍。(2) (2) 去耦元件去耦元件: : 作為振蕩器與負(fù)載之間的去耦合元件。作為振蕩器與負(fù)載之間的去耦合元件。(3) (3) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn): : 作為比較功率電平的

6、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。作為比較功率電平的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。(4) (4) 用于雷達(dá)抗干擾中的跳變衰減器用于雷達(dá)抗干擾中的跳變衰減器: : 是一種衰減量能是一種衰減量能突變的可變衰減器突變的可變衰減器, ,平時(shí)不引入衰減平時(shí)不引入衰減, ,遇到外界干擾時(shí)遇到外界干擾時(shí), ,突然突然加大衰減。加大衰減。 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.2 4.2 集總參數(shù)衰減器集總參數(shù)衰減器 無(wú)源衰減器是無(wú)源衰減器是利用利用電阻電阻構(gòu)成的構(gòu)成的T型型,型型,橋橋T型型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集總參網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集總參數(shù)衰減器。數(shù)衰減器。 通常情況下通常情況下,衰減量是固定的衰減量是固定的,由三個(gè)電阻值決定由三個(gè)電阻值決定(T型，型，型型)。 電

7、阻網(wǎng)絡(luò)兼有阻抗匹配或變換作用。電阻網(wǎng)絡(luò)兼有阻抗匹配或變換作用。圖圖 4-2 4-2 功率衰減器功率衰減器(a)(a) T T型功率衰減器；型功率衰減器； (b)(b) 型功率衰減器型功率衰減器Rs1Rs2RpZ1Z2RsRp1Z1Z2Rp2(a)(b)33第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 T型衰減器的計(jì)算公式：型衰減器的計(jì)算公式：31L：衰減量：衰減量第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 型衰減器的計(jì)算公式：型衰減器的計(jì)算公式：3L：衰減量：衰減量第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 橋式衰減器橋式衰減器(橋橋T型衰減器型衰減器)為電路的特性阻抗020042001110) 110(ZZRZ

8、RLL第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 橋式有源可變衰減器橋式有源可變衰減器第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 1. 21. 41. 61. 81. 02. 0-9-8-7-6-5-10-4f req, G H zdB(S(2, 1)1. 502G-6. 463 m 1m 1f req=dB(S(2, 1)=-6. 4741. 500G H zX1 set to 100mA and X2 set to 0.01mA X1 set to 0.01mA and X2 set to 100mA 1. 21. 41. 61. 81. 02. 0-3. 0-2

9、. 5-2. 0-1. 5-1. 0-3. 5-0. 5f req, G H zdB(S(2, 1)1. 502G-6. 463 m 1m 1f req=dB(S(2, 1)=-1. 7751. 500G H z第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.2.3 集總參數(shù)衰減器設(shè)計(jì)實(shí)例集總參數(shù)衰減器設(shè)計(jì)實(shí)例 例：例：設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)5dB5dB的的T T型同阻式（型同阻式（Z Z1 1=Z=Z2 2=50=50）固定衰減器。）固定衰減器。1第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 步驟二步驟二: : 利用利用ADSADS仿真衰減器特性。仿真衰減器特性。圖圖4-3 T4-3 T型同阻式固定衰減器電路圖

10、型同阻式固定衰減器電路圖第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 仿真結(jié)果如圖仿真結(jié)果如圖4-4所示。所示。 圖圖 4-44-4仿真結(jié)果仿真結(jié)果第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 例：例：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)10dB10dB型同阻式（型同阻式（Z Z1 1=Z=Z2 2=50=50）固定衰減器。）固定衰減器。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 型同阻式固定衰減器電路圖型同阻式固定衰減器電路圖 步驟二步驟二: 利用利用ADS仿真衰減器特性。仿真衰減器特性。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 仿真結(jié)果如圖所示：仿真結(jié)果如圖所示：仿真結(jié)果仿真結(jié)果第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 例：例：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)10dB1

11、0dB型異阻式（型異阻式（Z Z1 1=50,Z=50,Z2 2=75=75）固定衰減器。）固定衰減器。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 型同阻式固定衰減器電路圖型同阻式固定衰減器電路圖 步驟二步驟二: 利用利用ADS仿真衰減器特性。仿真衰減器特性。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 仿真結(jié)果仿真結(jié)果仿真結(jié)果如圖所示。仿真結(jié)果如圖所示。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.3 4.3 分布參數(shù)衰減器分布參數(shù)衰減器4.3.1 4.3.1 同軸型衰減器同軸型衰減器1. 1. 吸收式衰減器吸收式衰減器吸收式衰減器的結(jié)構(gòu)有三種形式：吸收式衰減器的結(jié)構(gòu)有三種形式： 內(nèi)外導(dǎo)體間電阻性介內(nèi)外導(dǎo)體間

12、電阻性介質(zhì)填充、內(nèi)導(dǎo)體串聯(lián)電阻和帶狀線衰減器轉(zhuǎn)換為同軸形式。質(zhì)填充、內(nèi)導(dǎo)體串聯(lián)電阻和帶狀線衰減器轉(zhuǎn)換為同軸形式。將將電阻材料以一定的形式與傳輸線結(jié)合電阻材料以一定的形式與傳輸線結(jié)合，使電磁波的傳播常，使電磁波的傳播常數(shù)的實(shí)部增加，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻微波信號(hào)的衰減。數(shù)的實(shí)部增加，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻微波信號(hào)的衰減。(a)(b)(c) （a a）填充）填充 （b b）串聯(lián)）串聯(lián) （c c）帶狀線）帶狀線衰減量的大小與電阻材料的衰減量的大小與電阻材料的性質(zhì)性質(zhì)和和體積體積有關(guān)有關(guān)。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 2. 2. 截止式衰減器截止式衰減器截止式衰減器又稱(chēng)截止式衰減器又稱(chēng)“過(guò)極限衰減器過(guò)極限衰減器”

13、, ,是用截止波導(dǎo)制是用截止波導(dǎo)制成的。當(dāng)工作波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于截止波長(zhǎng)成的。當(dāng)工作波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于截止波長(zhǎng)c c時(shí)時(shí), ,電磁波的幅度在波電磁波的幅度在波導(dǎo)中按指數(shù)規(guī)律衰減的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)衰減的。導(dǎo)中按指數(shù)規(guī)律衰減的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)衰減的。圓 形 截 止 波 導(dǎo)l輸 入 同 軸 線輸 出 同 軸 線圓 形 截 止 波 導(dǎo)圖圖 4-104-10截止式衰減器截止式衰減器第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.3.2 4.3.2 波導(dǎo)型衰減器波導(dǎo)型衰減器1. 1. 吸收式衰減器吸收式衰減器 波導(dǎo)中波導(dǎo)中平行于電場(chǎng)方向放置有一定衰減量的吸收片平行于電場(chǎng)方向放置有一定衰減量的吸收片組成。組成。 有損耗性薄膜或介質(zhì)表面有有損

14、耗性薄膜或介質(zhì)表面有定電阻定電阻, , 沿表面的電磁波電沿表面的電磁波電場(chǎng)切向分量場(chǎng)切向分量, ,將在薄膜或介質(zhì)上引起傳導(dǎo)電流將在薄膜或介質(zhì)上引起傳導(dǎo)電流, ,形成焦耳熱損耗形成焦耳熱損耗并以熱能的形式散發(fā)掉。只要控制衰減器衰減量并以熱能的形式散發(fā)掉。只要控制衰減器衰減量, ,信號(hào)經(jīng)過(guò)衰信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減器后就被減弱到所需電平。減器后就被減弱到所需電平。單 片吸 收 薄 片移 動(dòng)吸 收 薄 片 (刀 形 )軸轉(zhuǎn) 動(dòng)雙 片(a )(b ) (a) (a) 固定式固定式 (b) (b) 可變式可變式第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 吸收片用陶瓷片、硅酸鹽玻璃、云母、紙吸收片用陶瓷片、硅酸鹽玻璃、云母

15、、紙( (布布) )膠板等作基片膠板等作基片, ,在上面涂覆或噴鍍石墨粉或鎳鉻合金。在上面涂覆或噴鍍石墨粉或鎳鉻合金。 基片盡可能薄基片盡可能薄, ,要有一定的強(qiáng)度要有一定的強(qiáng)度, ,以保持平整和不變形。以保持平整和不變形。 吸收片移到電場(chǎng)最大處吸收片移到電場(chǎng)最大處, ,吸收的能量最多吸收的能量最多, ,衰減量最大衰減量最大, ,在貼在貼近窄壁時(shí)衰減量小。近窄壁時(shí)衰減量小。 刀形旋轉(zhuǎn)片衰減器的衰減量與旋入波導(dǎo)內(nèi)的面積成正比。刀形旋轉(zhuǎn)片衰減器的衰減量與旋入波導(dǎo)內(nèi)的面積成正比。 刀片形狀衰減器優(yōu)點(diǎn)是起始衰減為零分貝，此時(shí)對(duì)波導(dǎo)內(nèi)波刀片形狀衰減器優(yōu)點(diǎn)是起始衰減為零分貝，此時(shí)對(duì)波導(dǎo)內(nèi)波的傳輸沒(méi)有影響的

16、傳輸沒(méi)有影響, ,輸入駐波比接近輸入駐波比接近1 1，刀片形狀實(shí)現(xiàn)衰減量與機(jī)械，刀片形狀實(shí)現(xiàn)衰減量與機(jī)械轉(zhuǎn)角或深度讀數(shù)之間的線性關(guān)系，具有很高的精確度。轉(zhuǎn)角或深度讀數(shù)之間的線性關(guān)系，具有很高的精確度。 缺點(diǎn)是少量電磁能量從波導(dǎo)中漏出，機(jī)械強(qiáng)度上略差。缺點(diǎn)是少量電磁能量從波導(dǎo)中漏出，機(jī)械強(qiáng)度上略差。橫向移動(dòng)式和刀片式衰減器都是粗調(diào)式橫向移動(dòng)式和刀片式衰減器都是粗調(diào)式，精度都不高精度都不高,需需要校準(zhǔn)曲線才有定量衰減。要校準(zhǔn)曲線才有定量衰減。 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 2. 極化吸收式衰減器極化吸收式衰減器 極化吸收式衰減器極化吸收式衰減器是一種精密衰減器，其是一種精密衰減器，其結(jié)構(gòu)如

17、圖所示，由三段結(jié)構(gòu)如圖所示，由三段波導(dǎo)組成。波導(dǎo)組成。極化吸收式衰減器原理圖極化吸收式衰減器原理圖12輸入段旋轉(zhuǎn)段輸出段E入E入E出吸收片1E|cos吸收片2旋轉(zhuǎn)段輸出段吸收片3E|cos 兩端是固定的矩兩端是固定的矩形波導(dǎo)到圓柱波導(dǎo)的形波導(dǎo)到圓柱波導(dǎo)的過(guò)渡段過(guò)渡段, ,中間是一段中間是一段可以繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的可以繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱波導(dǎo)。圓柱波導(dǎo)。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 每段波導(dǎo)中部沿軸向放置厚度極薄的能完全吸收與其平行每段波導(dǎo)中部沿軸向放置厚度極薄的能完全吸收與其平行的切向電場(chǎng)的吸收片。的切向電場(chǎng)的吸收片。圓柱波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的角度圓柱波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的角度可以用精密傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)量并顯示出可以用精密傳

18、動(dòng)系統(tǒng)測(cè)量并顯示出來(lái)來(lái), ,角度的變化也就是極化面的變化。角度的變化也就是極化面的變化。極化衰減器的衰減量為極化衰減器的衰減量為 （4-104-10）)lg(cos20A4.3.3 微帶型衰減器微帶型衰減器在微帶線的表面鍍膜一層電阻材料即可實(shí)現(xiàn)衰減。在微帶線的表面鍍膜一層電阻材料即可實(shí)現(xiàn)衰減。 常用吸波橡膠材料消除高次模、諧雜波影響，控制組件泄常用吸波橡膠材料消除高次模、諧雜波影響，控制組件泄露等。露等。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 波導(dǎo)、同軸和微帶匹配負(fù)載結(jié)構(gòu)波導(dǎo)、同軸和微帶匹配負(fù)載結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)4.3.4 匹配負(fù)載匹配負(fù)載匹配負(fù)載是單口網(wǎng)絡(luò)，是全吸收負(fù)載，頻帶足夠?qū)挕Ｏ聢D匹

19、配負(fù)載是單口網(wǎng)絡(luò)，是全吸收負(fù)載，頻帶足夠?qū)?。下圖是波導(dǎo)、同軸和微帶三種匹配負(fù)載結(jié)構(gòu)的示意圖。是波導(dǎo)、同軸和微帶三種匹配負(fù)載結(jié)構(gòu)的示意圖。同軸和微帶中同軸和微帶中, ,匹配負(fù)載的電阻通常是匹配負(fù)載的電阻通常是5050，集總元件電，集總元件電阻可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)窄帶匹配負(fù)載。阻可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)窄帶匹配負(fù)載。 微波工程中微波工程中, ,用用5151貼片電阻實(shí)現(xiàn)微帶匹配負(fù)載。貼片電阻實(shí)現(xiàn)微帶匹配負(fù)載。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 PINPIN二極管結(jié)構(gòu)示意圖二極管結(jié)構(gòu)示意圖PIN4.4 PIN二極管電調(diào)衰減器二極管電調(diào)衰減器 4.4.1 PIN二極管二極管 PIN二極管就是在重?fù)诫s二極管就是在重?fù)诫sP+

20、、 N+之間夾了一段較長(zhǎng)的本之間夾了一段較長(zhǎng)的本征半導(dǎo)體所形成的半導(dǎo)體器件，中間征半導(dǎo)體所形成的半導(dǎo)體器件，中間I層長(zhǎng)度為幾到幾十微米。層長(zhǎng)度為幾到幾十微米。1. 1. 直流偏置直流偏置在零偏與反偏下在零偏與反偏下,PIN,PIN管均不能導(dǎo)通管均不能導(dǎo)通, ,呈現(xiàn)大電阻。呈現(xiàn)大電阻。正偏時(shí)正偏時(shí),P+,P+、N+N+分別從兩端向分別從兩端向I I區(qū)注入載流子區(qū)注入載流子, ,它們到達(dá)中間區(qū)它們到達(dá)中間區(qū)域復(fù)合。域復(fù)合。PINPIN管一直呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)管一直呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài), ,偏壓偏壓( (流流) )越大越大, ,載流子數(shù)目越載流子數(shù)目越多多, ,正向電阻越小。正向電阻越小。第第4 4章章 功率衰減

21、器功率衰減器 2. 2. 交流信號(hào)作用下的阻抗特性交流信號(hào)作用下的阻抗特性頻率較低時(shí)頻率較低時(shí), ,正向?qū)щ娬驅(qū)щ? ,反向截止反向截止, , 具有整流特性。具有整流特性。頻率較高時(shí)頻率較高時(shí), ,正半周來(lái)不及復(fù)合正半周來(lái)不及復(fù)合, ,負(fù)半周不能完全抽空負(fù)半周不能完全抽空,I,I區(qū)區(qū)總有一定的載流子維持導(dǎo)通?？傆幸欢ǖ妮d流子維持導(dǎo)通。小信號(hào)時(shí)小信號(hào)時(shí)I I區(qū)的載流子少區(qū)的載流子少, ,大信號(hào)時(shí)大信號(hào)時(shí)I I區(qū)的載流子多。區(qū)的載流子多。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 3. PIN3. PIN二極管的特性二極管的特性(1) (1) 直流反偏時(shí)直流反偏時(shí), ,對(duì)微波信號(hào)呈現(xiàn)很高的阻抗；對(duì)微波

22、信號(hào)呈現(xiàn)很高的阻抗； 正偏時(shí)呈現(xiàn)很低的阻抗。正偏時(shí)呈現(xiàn)很低的阻抗。 可用小的直流（低頻）功率控制微波信號(hào)的通斷可用小的直流（低頻）功率控制微波信號(hào)的通斷, ,用作用作開(kāi)關(guān)、數(shù)字移相等。開(kāi)關(guān)、數(shù)字移相等。(2) (2) 直流從零到正偏連續(xù)增加時(shí)，對(duì)微波信號(hào)呈現(xiàn)一個(gè)線直流從零到正偏連續(xù)增加時(shí)，對(duì)微波信號(hào)呈現(xiàn)一個(gè)線性電阻，變化范圍從幾兆歐到幾歐姆，用作可調(diào)衰減器。性電阻，變化范圍從幾兆歐到幾歐姆，用作可調(diào)衰減器。(3) (3) 只有微波信號(hào)時(shí)，只有微波信號(hào)時(shí)，I I區(qū)的信號(hào)積累與微波功率有關(guān)區(qū)的信號(hào)積累與微波功率有關(guān), ,微微波功率越大，管子阻抗越大，用作微波限幅器。波功率越大，管子阻抗越大，用作微

23、波限幅器。(4) 大功率低頻整流器大功率低頻整流器，I I區(qū)的存在使得承受功率比普通整區(qū)的存在使得承受功率比普通整流管大的多。流管大的多。 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 圖圖4-15 4-15 微帶單管電調(diào)衰減器微帶單管電調(diào)衰減器輸出控制信號(hào)輸入PIN 管4.4.2 電調(diào)衰減器電調(diào)衰減器 利用利用PIN管正偏電阻隨電流變化這一特點(diǎn)，調(diào)節(jié)偏流改管正偏電阻隨電流變化這一特點(diǎn)，調(diào)節(jié)偏流改變電阻，可以控制變電阻，可以控制PIN開(kāi)關(guān)插入衰減量，這就是電調(diào)衰減器。開(kāi)關(guān)插入衰減量，這就是電調(diào)衰減器。單管電調(diào)衰減器單管電調(diào)衰減器 如圖如圖, 在微帶線中打在微帶線中打孔并孔并接一個(gè)接一個(gè)PIN管，改變控

24、制管，改變控制信號(hào)就可改變輸出功率的信號(hào)就可改變輸出功率的大小。這種結(jié)構(gòu)的衰減器大小。這種結(jié)構(gòu)的衰減器輸入電壓駐波比大。輸入電壓駐波比大。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 圖圖4-16 3dB4-16 3dB定向耦合器型衰減器的原理和微帶結(jié)構(gòu)定向耦合器型衰減器的原理和微帶結(jié)構(gòu)2. 3 dB定向耦合器型衰減器定向耦合器型衰減器 微波功率從微波功率從1口輸入，分兩路從口輸入，分兩路從2、3口反射后從口反射后從4口疊加口疊加輸出。若輸出。若2、3口匹配口匹配(Rf0)，則，則4口無(wú)輸出。若口無(wú)輸出。若2、3口全反射口全反射,則則4口輸出最大，口輸出最大，Z2=Z3=Rf+Z0。同步調(diào)節(jié)兩只管子偏

25、流，可。同步調(diào)節(jié)兩只管子偏流，可以改變以改變4口輸出功率?？谳敵龉β?。 3分貝定向耦合器偏置輸出輸入PINPINPoutPin1423Z0Z0RfRf第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 000002ZRRZZRZZRffff（4-11） ffrrL2lg201lg20（4-12） 0ZRrff式中 第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 (a) PIN(a) PIN二極管陣列；二極管陣列； (b) (b) 反偏或零偏；反偏或零偏； (c) (c) 正偏正偏VD1VD2VD3VDn(a)C1C2C3Cn(b)R01R02R03R0n(c)3. 吸收陣列式電調(diào)衰減器吸收陣列式電調(diào)衰減器 利用多個(gè)利用多個(gè)PIN管合理布置可制成頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、管合理布置可制成頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、駐波比小、功率容量大的陣列式電調(diào)衰減器，如下圖。駐波比小、功率容量大的陣列式電調(diào)衰減器，如下圖。PIN管等距排列，但偏流不同。管等距排列，但偏流不同。第第4 4章章 功率衰減器功率衰減器 4.4.3 PIN管限幅器管限幅器 小信號(hào)小信號(hào)Rj很大，不衰減；信號(hào)增大時(shí)，很大，不衰減；信號(hào)增大時(shí)，Rj下降，衰減增加；下降，衰減增加； 當(dāng)信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，當(dāng)信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，Rj很小，對(duì)信號(hào)的衰減也很大，可起自動(dòng)限很小，對(duì)信號(hào)的衰減也很大，可起自動(dòng)限幅作用。幅作用。 當(dāng)輸入功率達(dá)到限幅功率時(shí)，輸入功率再大，輸出功率也不