衰減器設(shè)計(jì)(修改)

衰減器設(shè)計(jì)(修改).ppt一、功率衰減器的原理功率衰減器是一種能量損耗性射頻/微波元件，元件內(nèi)部含有電阻性材料。衰減器廣泛用于需要功率電平調(diào)整的各種場合。數(shù)控衰減器固定衰減器集成衰減器1.衰減器的技術(shù)指標(biāo)(1)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,衰減量才能達(dá)到指標(biāo)值。由于射頻/微波結(jié)構(gòu)與頻率有關(guān),不同頻段的元器件,結(jié)構(gòu)不同,也不能通用。現(xiàn)代同軸結(jié)構(gòu)的衰減器使用的工作頻帶相當(dāng)寬,設(shè)計(jì)或使用中要加以注意。

(2)衰減量。衰減量描述功率通過衰減器后功率的變小程度。衰減量的大小由構(gòu)成衰減器的材料和結(jié)構(gòu)確定。衰減量用分貝作單位,便于整機(jī)指標(biāo)計(jì)算。(3)功率容量。衰減器是一種能量消耗元件,功率消耗后變成熱量?？梢韵胂?材料結(jié)構(gòu)確定后,衰減器的功率容量就確定了。如果讓衰減器承受的功率超過這個極限值,衰減器就會被燒毀。設(shè)計(jì)和使用時(shí),必須明確功率容量。

(4)回波損耗。回波損耗就是衰減器的駐波比,要求衰減器兩端的輸入輸出駐波比應(yīng)盡可能小。我們希望的衰減器是一個功率消耗元件,不能對兩端電路有影響,也就是說,與兩端電路都是匹配的。設(shè)計(jì)衰減器時(shí)要考慮這一因素。2衰減器的基本構(gòu)成

構(gòu)成射頻/微波功率衰減器的基本材料是電阻性材料。通常的電阻是衰減器的一種基本形式,由此形成的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)就是集總參數(shù)衰減器。通過一定的工藝把電阻材料放置到不同波段的射頻/微波電路結(jié)構(gòu)中就形成了相應(yīng)頻率的衰減器。如果是大功率衰減器,體積肯定要加大,關(guān)鍵就是散熱設(shè)計(jì)。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,在許多場合要用到快速調(diào)整衰減器。這種衰減器通常有兩種實(shí)現(xiàn)方式,一是半導(dǎo)體小功率快調(diào)衰減器,如PIN管或FET單片集成衰減器；二是開關(guān)控制的電阻衰減網(wǎng)絡(luò),開關(guān)可以是電子開關(guān),也可以是射頻繼電器。 (1)控制功率電平:在微波超外差接收機(jī)中對本振輸出功率進(jìn)行控制,獲得最佳噪聲系數(shù)和變頻損耗,達(dá)到最佳接收效果。在微波接收機(jī)中,實(shí)現(xiàn)自動增益控制,改善動態(tài)范圍。 (2)去耦元件:作為振蕩器與負(fù)載之間的去耦合元件。 (3)相對標(biāo)準(zhǔn):作為比較功率電平的相對標(biāo)準(zhǔn)。(4)用于雷達(dá)抗干擾中的跳變衰減器:是一種衰減量能突變的可變衰減器,平時(shí)不引入衰減,遇到外界干擾時(shí),突然加大衰減。3衰減器的主要用途二、集總參數(shù)衰減器(a)T型功率衰減器(b)Π型功率衰減器同阻抗式：Z1=Z2=Z0

異阻抗式：Z1≠Z21同阻式集總參數(shù)衰減器Rs1和Rs2的傳輸矩陣：Rp的傳輸矩陣：轉(zhuǎn)化為［S］矩陣為：衰減量：A=20lg|s21|(dB)端口匹配：20lg|s11|=-∞。2.П型同阻式3.T型異阻式注：根據(jù)本文檔前面所講，A的意義是輸出功率與輸入功率之比（Po/Pi

）并轉(zhuǎn)化為dB；10(A/10)的意義就是輸出功率與輸入功率之比。對于同阻式，α=10(A/10)；但對于異阻式，應(yīng)改為：α=(Z1/Z2)*10(A/10)4.П型異阻式注：根據(jù)本文檔前面所講，A的意義是輸出功率與輸入功率之比（Po/Pi

）并轉(zhuǎn)化為dB；10(A/10)的意義就是輸出功率與輸入功率之比。對于同阻式，α=10(A/10)；但對于異阻式，應(yīng)改為：α=(Z1/Z2)*10(A/10)設(shè)計(jì)實(shí)例一：設(shè)計(jì)一個5dBT型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰減器。（1）同阻式集總參數(shù)衰減器A=-5dB,由公式計(jì)算元件參數(shù):（2）由上述計(jì)算結(jié)果畫出電路圖，利用ADS仿真衰減器特性。Lumped-componentsCtrl+R旋轉(zhuǎn)器件Simulation-S_param練習(xí)：設(shè)計(jì)10dBП型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰減器。練習(xí)：設(shè)計(jì)10dBП型異阻式（Z1=50Ω,Z2=75Ω）固定衰減器。其他類型的衰減器三種同軸結(jié)構(gòu)吸收式衰減器（a）填充;（b）串聯(lián);（c）帶狀線截止式衰減器吸收式衰減器結(jié)構(gòu)示意圖(a)固定式；(b)可變式波導(dǎo)、同軸和微帶匹配負(fù)載結(jié)構(gòu)微帶單管電調(diào)衰減器三、衰減器的測量1.PNA網(wǎng)絡(luò)分析儀介紹儀器的面板與按鍵

輸入A輸入B指示燈亮度復(fù)位輸出↓→←顯示器菜單執(zhí)行開機(jī)時(shí)或復(fù)位后出現(xiàn)的就是主菜單，光標(biāo)在底部《校：××》處閃動，按一下〖↓〗鍵，光標(biāo)到菜單頂部左邊。若為頻域則往下進(jìn)行，否則按〖→〗鍵，使出現(xiàn)《頻域》。按一下〖↓〗鍵，光標(biāo)到菜單頂部右邊。若為《0.1MHz》則往下進(jìn)行，否則按〖→〗鍵，使出現(xiàn)《0.1》。按一下〖↓〗鍵，使光標(biāo)到《BF》下，按〖→〗或〖←〗鍵，使出現(xiàn)《BF：0800.0MHz》。按一下〖↓〗鍵，使光標(biāo)到《⊿F》下，按〖→〗或〖←〗鍵，使出現(xiàn)《⊿F：0010.0MHz》。按一下〖↓〗鍵，使光標(biāo)到《EF》下，按〖→〗或〖←〗鍵，使出現(xiàn)《EF：1000.0MHz》。屏幕自動出現(xiàn)《N=21》。按一下〖↓〗鍵，使光標(biāo)到《M：××》下，若為《M：常規(guī)》則往下進(jìn)行，否則按〖→〗鍵，使出現(xiàn)《M：常規(guī)》。按一下〖↓〗鍵，使光標(biāo)到《測：AB》下，若A下為《回?fù)p》，則往下進(jìn)行，否則按〖→〗或〖←〗鍵，使A下出現(xiàn)《回?fù)p》。示例：測失配負(fù)載在800～1000MHz的駐波比，每隔10MHz測一點(diǎn)，共測21點(diǎn)。9.按一下〖↓〗鍵或按〖復(fù)位〗鍵，光標(biāo)當(dāng)?shù)健缎＃洪_路》下，在電橋測試口開路或接上開路器的情況下，按〖執(zhí)行〗鍵，進(jìn)行開路校正；此時(shí)顯示器右下角頻率在變動,直到出現(xiàn)《校:短路》字樣。10.在電橋測試端口接上短路器，然后按〖執(zhí)行〗鍵;畫面轉(zhuǎn)成阻抗圓圖,光標(biāo)在R=0點(diǎn)閃動,拔掉短路器光標(biāo)在R=∞點(diǎn)閃動。輸入A輸入B輸出電橋11.接上待測失配負(fù)載,即可用圓圖看變化趨勢；要想看駐波比頻響，可按〖菜單〗鍵，再選駐波即得直角坐標(biāo)的駐波比頻響曲線。（1）按《菜單》按鈕，選擇掃頻方案1。（2）在主菜單下設(shè)置初始頻率（30MHz）、頻率間隔（39.6MHz）和終止頻率(3198MHz)。（3）在主菜單下按〖↓〗鍵將光標(biāo)移到《測:AB》下,按〖→〗或〖←〗鍵使A下為《插損》,B下空白。（4）接法如下圖，為了衰減器能直接對接以減小測試誤差，可先將兩個衰減器對接起來，再通過雙陰與接到A口的電纜接上，然后按【執(zhí)行】鍵完成直通校正。（5）按〖↓〗鍵使光標(biāo)停在《校:直通》下,按〖執(zhí)行〗鍵，此時(shí)為