功率衰减器的原理 功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，元件内部含有电阻性材料。除了常用的电阻性固定衰减器外，还有电控快速调整衰减器。衰减器广泛使用于需要功率电平调整的各种场合。一、衰减器的技术指标 衰减器的技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波损耗等。 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，衰减器才能*指标值。由于射频/微波结构与频率有关，不同频段的元器件，结构不同，也不能通用。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。无论形*衰减的机理和具体结构如何，总是可以用下图所示的两端口网络来描述衰减器。 图中，信号输入端的功率为P1，而输出端得功率为P2，衰减器的功率衰减量为A（dB）。若P1、P2以分贝毫瓦（dBm）表示，则两端功率间的关系为 P2（dBm）＝P1（dBm）－A（dB） 可以看出，衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。衰减量的大小由构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元件，功率消耗后变成热量。可以想象，材料结构确定后，衰减器的功率容量就确定了。如果让衰减器承受的功率*过这个*限值，衰减器就会被烧毁。设计和使用时，*须明确功率容量。 4)回波损耗。回波损耗就是衰减器的驻波比，要求衰减器两端的输入输出驻波比应尽可能小。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。 5）功率系数。当输入功率从10mW变化到额定功率时，衰减量的变化系数表示为dB/（dB*W）。衰减量的变化值的具体算法是将系数乘以总衰减量功率（W）。如：一个功率容量50W，标称衰减量为40dB的衰减器的功率系数为0.001dB/（dB*W），意味着输入功率从10mW加到50W时，其衰减量会变化0.001*40*50=2dB之多！二、衰减器的基本构成 构成射频/微波功率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器网络就是集总参数衰减器。通过*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。如果是大功率衰减器，体积肯定要*，关键就是散热设计。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。三、衰减器的主要用途 衰减器有以下基本用途： 1)控制功率电平：在微波*外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得*佳噪声系数和变频损耗，**佳接收效果。在微波接收机中，实现自动增益控制，*动态范围。 2)去耦元件：作为振荡器与负载之间的去耦合元件。 3)相对标准：作为比较功率电平的相对标准。 4)用于雷达*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*衰减。 从微波网络观点看，衰减器是一个二端口有耗微波网络。它属于通过型微波元件。四、衰减器的相关参数 1）衰减：用于描述传输过程中从一端到另一端的信号减少的量值。可用倍数或分贝数来表达。 2）VSWR：等于特性阻*与连接在传输线输出端的负载阻*的比值。 3）*大平均功率：在衰减器输出端接特性阻*时，在指定的*高工作温度上可长期加到衰减器输入端的*大功率。当工作温度降至20ºC，输入功率降到10mW时，衰减器的其它指标不应该发生变化。 4）*损耗的功率系数：当输入功率从10mW到额定功率时，*损耗的变化值（dB）。 5）*大峰值功率：在衰减器输出端接特性阻*时，在指定的*高工作温度上，在指定的时间内，加到衰减器输入端的5ms脉冲宽度*大峰值功率。当工作温度降至20ºC，输入功率降到10mW时，衰减器的其它指标不应该发生变化。 6）温度系数：在*大工作温度范围内*损耗的*大变化，用dB/ºC表示。 7）冲击和振动：衰减器*须承受三个方向的冲击和振动试验。 8）*损耗的频率响应：在20ºC时，整个频率范围内损耗值的变化量（dB）。 9）工作温度上限：衰减器工作在*大输入功率时的*高温度(ºC)。 10）标称*损耗的偏差：在20ºC，输入功率10mW时测得的*损耗和标称值的偏差。 11）接头寿命：正常连接/断开的次数；在规定的寿命内*的电气和机械指标应该满足指标要求。 12）互调失真：互调失真由杂散信号组成，它是由于器件中的非线性因素而产生的。尤其需要关注的是三阶互调失真，因为三阶互调产物*大而且不可被滤除。三阶互调电平的测试方法是将二个等幅的纯净信号（f1和f2）注入到被测器件中，三阶互调将出现在输出频谱的2f1-f2和2f2-f1处。三阶互调产物由相对于f1或f2的大小来定义，由-dBc来表示。
