射頻衰減器是射頻和微波電路及系統(tǒng)的基本組件，在接收器、發(fā)射器及測(cè)試和測(cè)量系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用。衰減器的主要作用是降低敏感電路元件之前的信號(hào)強(qiáng)度，今天我們就一起來了解一下如何選擇適合其應(yīng)用的衰減器。

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衰減器的基礎(chǔ)知識(shí)

衰減器僅沿信號(hào)路徑降低所需或不必要的信號(hào)強(qiáng)度。它們可用于在靈敏度測(cè)試和測(cè)量接收機(jī)之前降低被測(cè)設(shè)備的輸出信號(hào)，以確保更一致的阻抗匹配，或確保對(duì)發(fā)射機(jī)輸出端的信號(hào)幅度進(jìn)行精確控制。設(shè)備的衰減水平-通過設(shè)備損失的信號(hào)功率/電壓量-通常以分貝（dB）或電壓比的形式進(jìn)行測(cè)量。

類型

衰減器基于無源電阻器、吸收性材料/技術(shù)、PIN二極管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）技術(shù)。此外，衰減器可以通過同軸傳輸線、帶狀線、表面貼裝甚至波導(dǎo)互連技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。這些技術(shù)之間的性能和物理特性差異很大。結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和成本會(huì)影響性能、熱性能和物理性能的范圍。

0 10 dB旋鈕步進(jìn)式衰減器， BNC 母頭轉(zhuǎn) BNC 母頭 ， 1 dB 步進(jìn) ，額定功率 2W，DC2.2 GHz

衰減器也可分為有固定式衰減器或可調(diào)式衰減器。可調(diào)式衰減器包括具有離散衰減水平的開關(guān)衰減器和具有類比調(diào)節(jié)功能的連續(xù)可變衰減器。這兩種類型的衰減器可設(shè)計(jì)為電氣或機(jī)械控制。一些衰減器可以通過數(shù)字信號(hào)甚至軟件進(jìn)行程序控制。

根據(jù) 設(shè)計(jì)用途 ，衰減器的輸入和輸出阻抗會(huì)有所差別。可能是常見的50歐姆、75歐姆或自定義阻抗值。而且，一些衰減器的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)直流偏置通過，這類衰減器被稱為直流偏置通過衰減器。

WR-15 波導(dǎo)連續(xù)可變衰減器， 0 ~30 dB， 50 GHz ~75 GHz， UG-385/U 圓蓋法蘭， 刻度盤

另外，衰減器可以根據(jù)衰減器技術(shù)分為反射式或非反射式。反射式衰減器會(huì)反射衰減的信號(hào)能量，而不會(huì)吸收。反射的信號(hào)能量是衰減水平的函數(shù)。

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如何選購合適的衰減器

在為特定應(yīng)用選擇合適的衰減器時(shí)，系統(tǒng)工程師通常需要在多個(gè)因素之間做出權(quán)衡。某項(xiàng)應(yīng)用可能要求衰減器具有更高的電氣、物理或環(huán)境特性，而這些因素最終決定了衰減器選購時(shí)的設(shè)計(jì)約束條件。

10dB固定式衰減器，N型公頭轉(zhuǎn)N型母頭，黑色陽極氧化鋁散熱器主體，額定功率10W，DC~12.4GHz

性能參數(shù)

在選購射頻衰減器時(shí)，需深入了解其各項(xiàng)指標(biāo)因素，除了衰減功能和一些基本參數(shù)（例如插入和回波損耗）之外，還有許多其他特性也可用于描述衰減器元件，主要包括：

頻率范圍(Hz)

IC保持其指定特性的頻率

衰減(dB)

超過插入損耗的抑制量

頻率響應(yīng)

整個(gè)頻率范圍(Hz)內(nèi)衰減電平(dB)的變化

衰減范圍(dB)

該元件提供的總衰減值

輸入線性度(dBm)

通常使用3階交調(diào)點(diǎn)(IP3)表示，IP3定義輸入功率電平的假設(shè)點(diǎn)，在該點(diǎn)相應(yīng)雜散分量的功率將達(dá)到與基波分量相同的水平

功率處理(dBm)

通常使用輸入1 dB壓縮點(diǎn)表示，該點(diǎn)定義了衰減器的插入損耗降低1 dB時(shí)的輸入功率電平

功率處理特性一般針對(duì)穩(wěn)態(tài)和熱切換模式下的平均和峰值輸入功率電平來確定

相對(duì)相位（度）

由衰減器元件引入信號(hào)中的相位偏移

除了這些常用參數(shù)之外，還使用開關(guān)特性來描述可變衰減器，通常以ns為單位來描述上升時(shí)間和 下降時(shí)間 、 導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間 ，以及RF輸出信號(hào)的幅度和相位 建立時(shí)間 。

不同應(yīng)用考量

所需考慮的主要電氣參數(shù)為衰減水平以及衰減器具體如何在各頻率下保持其衰減精度

對(duì)于寬帶電信和測(cè)試測(cè)量應(yīng)用而言，輸入/輸出阻抗及頻率范圍、帶寬或性能與技術(shù)規(guī)格的一致性也是一大考慮因素

對(duì)于精密、國防/航空航天及大功率應(yīng)用而言，可靠性和功耗可能為首要考慮因素

10dB直流偏置衰減器，TNC公頭轉(zhuǎn)TNC母頭，鈍化不銹鋼主體，額定功率2W，500MHz~2GHz

在具體應(yīng)用中，衰減器的某些物理和環(huán)境特性可能成為重要的考量因素

在航空航天應(yīng)用中，溫度范圍、尺寸及重量為主要的設(shè)計(jì)約束條件

在測(cè)試測(cè)量和精密應(yīng)用中，衰減精度和可重復(fù)性才是重要的考量因素