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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。下面我们来了解一下微波射频领域中常用的微波同轴衰减器。


射频/微波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,一般我们为了让衰减器与我们的网络端口匹配会选择不同的射频端口,常用的用SMAN这两种形式。根据产品使用频段的不同,衰减器的端口选择不同,例如,产品需要使用到40GHz,我们对应会选择2.92mm射频连接器作为端口;如果需要用到50GHz,可以选择用2.4mm连接器作为射频端口。N型连接器被选择多是考虑到功率问题,一般来说,N型端口承受的功率是高于SMA2.92mm2.4mm的。

由于衰减器的衰减原理主要是电阻散热方式,所以在设计衰减器必须将散热问题考虑到设计当中,尤其是大功率衰减器,消耗的功率大,产生的热量高,如果这些热量得不到及时的排解,一方面会影响衰减器的衰减量,两一方面产品的特性阻抗也会受到影响进而影响VSWR,最重要的是积蓄的热量可能会导致器件被烧毁。所以大功率衰减器,体积肯定要加大,关键是散热设计。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。

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原件。

(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。

 

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。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后功率的变小程度。衰减量的大小由够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原件,功率消耗后变成热量。可以想象,裁量确定后,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。回波损耗就似乎衰减器的驻波比VSWR,要求衰减器两端的输入输出驻波比尽可能小。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。


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