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射頻微波最簡單的附件,衰減器個頭小作用大

發(fā)布時間:2017-02-28 責任編輯:susan

【導讀】衰減器,射頻微波中最簡單的一個附件之一,要說哪個射頻實驗室沒有,估計大家都不相信。當然,衰減器最大的用戶是用來衰減功率或者保護后級。然而,衰減器可不是那么簡單的。

 
 
衰減器按照組成類型來分的話,主要有同軸、波導、PIN二極管等多種形式。同軸衰減器以吸收式也就是我們的衰減片為主。所以在衰減器廠商中能把衰減片做好可是一門絕活。
 
衰減片
 
先不表IC衰減器,同軸衰減器從應用類型來分,可以分為固定衰減器、手動可調(diào)衰減器、可編程衰減器等。在這里要多叨叨一句,如果是可編程衰減器,分為“make before break”(先合后斷)和“break before make”(先斷后合)兩種哦。如果想衰減值之間無中斷地切換的話,應該選擇“make before break”類型,否則可能會出現(xiàn)開關切換時的開路狀態(tài)。
 
衰減器的主要射頻指標
 
1) 頻率范圍:這個不用說,大家都明白,還是和其它器件一樣,越高頻越難做。一般6G以下除了比較高的功率外,我們傾向于認為國產(chǎn)品牌已經(jīng)做的不錯了。
 
2) 承載功率:這個很講究。
 
大家看指標書的時候請務必看一下,標出的一般都是25℃下連續(xù)波功率。所以大家在遇到脈沖功率的時候,請務必換算一下脈沖占空比哦。
 
這里請大家注意哦,如果是同軸衰減器的話,因為是無源功率器件,需要考慮一個溫度系數(shù),單位為dB/℃,表征隨著溫度變化標稱衰減值的變化量:
 
一般隨著溫度的升高,承載功率是線性下降的。所以如果衰減器的應用環(huán)境是室外的高溫環(huán)境的話,請一定記得提高承載功率,否則衰減器燒毀估計就是妥妥的了。
 
3)衰減值
 
 
既然作為衰減器,衰減值當然是最重要的了。一般我們常見到的是3,6,10,20,30,40,50dB。所以如果親想要一個2.5dB的精密衰減器,這八成就得訂做了。
 
4)VSWR
 
作為一個無源器件,衰減器的VSWR重要性可是剛剛的。比較好的衰減器基本上VSWR可以做到1.2以下。
 
5)PIM
 
PIM,無源互調(diào)失真。目前的通信制式愈加復雜,所以無源器件的PIM特性也是要求的不低??!但是由于集總參數(shù)設計的衰減器,幾乎很少有PIM指標可以達到-140dBc@2*43dBm的。所以在高要求(比如-165dBc@2*43dBm)情況下,一般大家會選擇用低互調(diào)電纜繞成的專用低互調(diào)衰減器。
 
6)功率系數(shù)
 
衰減器還有介個指標?Yes! 英文Power Coefficient。
 
輸入功率從10mW變化到額定功率時,衰減量的變化系數(shù),單位是dB/(dB*W)。具體衰減之的計算方法是,功率系數(shù)乘以總衰減量和功率的變化量。
 
題外話:其實功率系數(shù)這個東東,不光是衰減器有,所有工作在大功率條件下的器件都有,只要工作功率的變化范圍比較大,就必須要考慮這個指標。如何測試這個指標,一般需要一套標準的測試系統(tǒng),當然也可以自己來搭建。下圖就是上篇提到的一個標準的測試功率系數(shù)的框圖,供大家參考:
 
 
7)衰減值的精度
 
一般說精度,我們可能有兩個維度。一個是平坦度,一個是準確度。準確度是絕對精度,一般用Accuracy來描述,比如30dB衰減器,測得是29.8dB,那么絕對精度就是0.2dB;另外一個是平坦度flatness,是指在工作頻域范圍內(nèi),比如標稱30dB的衰減值VS頻率的幅頻曲線變化值,一般取P-P值。
 
衰減器的應用
 
1) 最簡單的就是降低功率了。這里面如果需要功率掃描的時候,可能還會引用到可變衰減器來做衰減器的步進調(diào)節(jié)。親們可能在頻譜儀切換幅度檔位的時候會聽見“咔咔”的聲音,那就是頻譜儀的前置衰減器在切換檔位。
 
2) 衰減器還有一個妙用,由于反射功率經(jīng)過衰減器后會衰減,所以衰減器可以改善后級的VSWR。所以在系統(tǒng)級測量的時候,有經(jīng)驗的攻城獅們會在匹配不好的鏈路上加上衰減器來改善駐波比哦。
 
彩蛋:由于衰減器具有功率系數(shù)特性,所以在精密功率測量的時候我們不太推薦用大功率衰減器+終端式功率計來直接測量,反之通過式功率計是比較佳的解決方案。如果測試環(huán)境實在不能滿足非要用大功率衰減器+終端式功率計的話,那么提高大功率衰減器的功率容量降低功率系數(shù)的影響也是好法子哦!
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