射频工程师工作笔记

衰减器在通信系统中主要用于1)信号衰减，调节信号的幅度和功率，防止信号过载，保护仪器设备；2)优化信号的传输、改善阻抗匹配。

衰减器分为有源衰减器和无源衰减器两种。其中，有源衰减器与其他热敏电阻相配合组成可变衰减器，常被用于放大器的自动增益控制电路中。

本文主要介绍无源衰减器。无源衰减器包含可变衰减器和固定衰减器：

可变衰减器，可根据实际需求来调节衰减值，通常由可变电阻、可变电容或可变电感组成，通过调节这些元件的值，可以实现对信号的可调衰减。

固定衰减器，通常由电阻网络组成，常用的有2dB、3dB、10dB衰减器等，电路结构有L型、T型、π型、桥型、反射式及平衡式。L 型为不对称衰减器，主要用于阻抗匹配，对于高频衰减网络，通常选用π型或T型网络。

衰减器正常工作时的最小频率和最大频率范围。

用来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，单位为dB。输入功率为P1，输出功率为P2，衰减量：

Atten= -10log(P2/P1)= -20log(S21)

例：50W信号经3dB衰减器变为25W，

50W信号经20dB衰减器，变为0.5W。

指衰减器可以承受的功率大小，单位为W或dBm。功率容量与衰减器的结构材料有关，使用衰减器时，其承受的功率不能超过该极限值，否则会被烧毁！

理想的衰减器仅仅是一个功率消耗元件，对两端电路不会产生影响，衰减器与两端端口相匹配，即衰减器两端的输入输出驻波比应尽可能小。

下面介绍6种电路结构：L型、T型、π型、桥型、反射式及平衡式。

最简单的L型电路，其实就是分压电路，如下图所示。只在一个方向上提供阻抗匹配，存在功率失配的情况，因此很少用于射频微波电路，更多用于音频电路。

T型电路较为常用，如下图所示。其中，N=10^(Atten/20)（本文出现的所有N都等于该值），Atten为需要衰减量，单位dB。

Z0一般为50Ω，可计算得到 R1、R2、R3的值

在这几种电路结构中，π型为最常用的，被广泛应用于滤波、放大、稳压等电路中。在放大器的设计中，可用来改善放大器的稳定性。

Z0一般为50Ω，可计算得到 R1、R2、R3的值

注意：上述是理论计算值，实际使用的电阻值没法这么精确，用相邻电阻值即可。如2dB衰减，多采用 430Ω、12Ω；3dB衰减，多采用300Ω、 18Ω。

桥型电路,比π型和T型电路少一个可变电阻，在设计PIN管或FET单片集成衰减器时有一定优势。

Z0一般为50Ω，可计算得到 R1、R2的值

反射式衰减器只有一个可变电阻，分为两种情况，电路如下

1）R1>Z0

2）R1

6. Balanced attenuator

平衡式衰减器也只有一个可变电阻，电路如下