射頻微波最簡(jiǎn)單的附件,衰減器個(gè)頭小作用大
發(fā)布時(shí)間:2017-02-28 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】衰減器,射頻微波中最簡(jiǎn)單的一個(gè)附件之一,要說(shuō)哪個(gè)射頻實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有,估計(jì)大家都不相信。當(dāng)然,衰減器最大的用戶是用來(lái)衰減功率或者保護(hù)后級(jí)。然而,衰減器可不是那么簡(jiǎn)單的。
衰減器按照組成類型來(lái)分的話,主要有同軸、波導(dǎo)、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(yīng)用類型來(lái)分,可以分為固定衰減器、手動(dòng)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(wú)中斷地切換的話,應(yīng)該選擇“make before break”類型,否則可能會(huì)出現(xiàn)開關(guān)切換時(shí)的開路狀態(tài)。
衰減器的主要射頻指標(biāo)
1) 頻率范圍:這個(gè)不用說(shuō),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(rèn)為國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)做的不錯(cuò)了。
2) 承載功率:這個(gè)很講究。
大家看指標(biāo)書的時(shí)候請(qǐng)務(wù)必看一下,標(biāo)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(shí)候,請(qǐng)務(wù)必?fù)Q算一下脈沖占空比哦。
這里請(qǐng)大家注意哦,如果是同軸衰減器的話,因?yàn)槭菬o(wú)源功率器件,需要考慮一個(gè)溫度系數(shù),單位為dB/℃,表征隨著溫度變化標(biāo)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(yīng)用環(huán)境是室外的高溫環(huán)境的話,請(qǐng)一定記得提高承載功率,否則衰減器燒毀估計(jì)就是妥妥的了。
3)衰減值
既然作為衰減器,衰減值當(dāng)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(gè)2.5dB的精密衰減器,這八成就得訂做了。
4)VSWR
作為一個(gè)無(wú)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(wú)源互調(diào)失真。目前的通信制式愈加復(fù)雜,所以無(wú)源器件的PIM特性也是要求的不低?。〉怯捎诩倕?shù)設(shè)計(jì)的衰減器,幾乎很少有PIM指標(biāo)可以達(dá)到-140dBc@2*43dBm的。所以在高要求(比如-165dBc@2*43dBm)情況下,一般大家會(huì)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(gè)指標(biāo)?Yes! 英文Power Coefficient。
輸入功率從10mW變化到額定功率時(shí),衰減量的變化系數(shù),單位是dB/(dB*W)。具體衰減之的計(jì)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(shí)功率系數(shù)這個(gè)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(gè)指標(biāo)。如何測(cè)試這個(gè)指標(biāo),一般需要一套標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試系統(tǒng),當(dāng)然也可以自己來(lái)搭建。下圖就是上篇提到的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試功率系數(shù)的框圖,供大家參考:
7)衰減值的精度
一般說(shuō)精度,我們可能有兩個(gè)維度。一個(gè)是平坦度,一個(gè)是準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度是絕對(duì)精度,一般用Accuracy來(lái)描述,比如30dB衰減器,測(cè)得是29.8dB,那么絕對(duì)精度就是0.2dB;另外一個(gè)是平坦度f(wàn)latness,是指在工作頻域范圍內(nèi),比如標(biāo)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(yīng)用
1) 最簡(jiǎn)單的就是降低功率了。這里面如果需要功率掃描的時(shí)候,可能還會(huì)引用到可變衰減器來(lái)做衰減器的步進(jìn)調(diào)節(jié)。親們可能在頻譜儀切換幅度檔位的時(shí)候會(huì)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(gè)妙用,由于反射功率經(jīng)過(guò)衰減器后會(huì)衰減,所以衰減器可以改善后級(jí)的VSWR。所以在系統(tǒng)級(jí)測(cè)量的時(shí)候,有經(jīng)驗(yàn)的攻城獅們會(huì)在匹配不好的鏈路上加上衰減器來(lái)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(cè)量的時(shí)候我們不太推薦用大功率衰減器+終端式功率計(jì)來(lái)直接測(cè)量,反之通過(guò)式功率計(jì)是比較佳的解決方案。如果測(cè)試環(huán)境實(shí)在不能滿足非要用大功率衰減器+終端式功率計(jì)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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