相位恒定衰减器的设计
一种PIN管电调衰减器的设计
一种PIN管电调衰减器的设计PIN管电调衰减器是射频微波领域中常用的被动器件，用于在射频信号链路中对信号功率进行精确的调节。
它由一对PIN型二极管组成，通过改变二极管的电压来控制信号的衰减。
本文将介绍一种基于PIN管的电调衰减器的设计方案，并详细阐述其工作原理和实现步骤。
一、PIN管的基本原理PIN管是一种带有P型、I型和N型三层结构的半导体器件，其工作原理类似于普通的二极管，但由于I型区的存在，PIN管具有更高的掺杂浓度和更快的响应速度。
在PIN管中，当I型区的导通电流增大时，阻抗就变低，导致信号的衰减量增加。
通过改变PIN管的工作点，可以精确地控制信号的衰减量。
二、PIN管电调衰减器的设计方案1.输入输出匹配电路：在PIN管电调衰减器的输入和输出端口分别设计匹配电路，以确保信号的传输效率。
常用匹配电路包括衬底反射器和匹配电路等。
2.控制电路：设计一个稳定可靠的电压控制电路，用于控制PIN管的工作点。
控制电路通常由一个比较器、一个运算放大器和一个可调电阻构成。
3.衰减器电路：在输入端与PIN管并联一个固定电阻，以确保在工作电压为零时也有一个基本的固定衰减量。
通过控制PIN管的工作电压，可以实现信号衰减的精确控制。
4.输出匹配网络：设计一个输出匹配网络，使信号在PIN管输出端口的阻抗与负载阻抗匹配，以最大程度地减小信号的反射损耗。
三、PIN管电调衰减器的工作原理1.当PIN管的工作电压为零时，PIN管处于最大衰减状态，信号在PIN管中几乎完全被吸收。
2.当PIN管的工作电压增大时，PIN管的导通电流增大，阻抗减小，导致信号的衰减量减小。
3.通过改变PIN管的工作电压，可以实现对信号衰减量的精确控制，从而满足不同场合对信号功率的需求。
四、实现步骤1.按照设计方案制作PIN管电调衰减器的PCB板，布置输入输出匹配电路、控制电路、衰减器电路和输出匹配网络。
2.完成电路的焊接和组装，接入电源供电，调节可调电阻的电阻值，使PIN管处于理想的工作状态。
衰减器原理及其设计
衰减器原理及其设计时间：2012-01-07 来源：作者：关键字：衰减器原理衰减器广泛地应用于电子设备中，它的主要用途是：（1）调整电路中信号的大小；（2）在比较法测量电路中，可用来直读被测网络的衰减值；（3）改善阻抗匹配，若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时，则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器，能够缓冲阻抗的变化。
通常，衰减器接于信号源和负载之间，衰减器是由电阻元件组成的四端网络，它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数，相移等于零。
实际应用中，有固定衰减器和可变衰减两大类。
1、固定衰减器的设计常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构，其电路形式和计算公式见表5.1-16。
注：RC为特性阻抗；RC1、RC2为两侧特性阻抗，B为固有衰减值N=EB。
其中L型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配，而T型、X型、桥T型属于对称衰减器，主要用于衰减。
一端接地的衰减器称为不平衡衰减器；反之，两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。
例：设计一衰减器，匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间，其衰减量为30DB。
解计算过程：（1）因为RS、RL不相等，所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器，如图5.1-19A所示倒L型电路计算：（2）T型电路计算：由于总衰减量为30DB，所以T型衰减量为（3）电路简化：对设计电路进行变换，进而得到简化电路，由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。
2、可变衰减器的设计可变衰减器，一般是指特性阻抗值恒定的，而它的衰减值是可变的衰减器，此外，还有一种分压式可变衰减器，由于它的负载往往是高阻抗，因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。
1）可变桥T型衰减器可变桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。
图5.1-20 可变T型衰减器采用这种可变衰减器电路的优点是，电路中只有两个可变化部分而可变T型号或可变X 型衰减将有三个可变部分），而且R为固定电阻，可以避免因旋钮换档时，由于旋钮触点接触不良而引起电路中断现象。
电调衰减器设计指导
电调衰减器设计指导可以用三个二极管来代替电路中的固定电阻，构造一个可变衰减器，不过，这样会导致网络中的不对称，从而导致产生一个相当复杂的偏压网络。
用两个PIN二极管来代替其中的串联电阻可以获得几个性能方面的好处。
首先，由于串联二极管具有容性电抗而使网络与其它部分相隔离，用两个二极管代替一个电阻可以提高最大衰减值或在一定衰减值的条件下使频率上限翻倍。
其二，代替串联电阻的两个二极管是180度反接的，这样就抑制了偶数次信号畸变的产生。
其三，由此而得到的衰减器网络是对称的，从而可以大大简化偏压网络。
电源电压V+是一固定电压，Vc是控制网络衰减的可变电压，用两个二极管代替电阻的唯一缺点是可能会增加介入损耗。
四元二极管pi型衰减器需要一个恒定的电压V+和一个可变的控制电压Vc。
对于1.25V的V+，可变控制电压的范围为0V到大约5V。
电压V+的值代表了回程损耗与控制电压范围之间的一个折衷，更低的V+可以降低回程电压，但同时也会使控制电压的工作范围缩小。
本文中介绍的衰减器是在8mm厚的RF4型印刷电路()上实现的。
RF4具有良好的机械稳定性和耐久性，成本低，但其损耗大，难于控制，而且介质系数与工作频率密切相关。
另一方面，玻璃纤维增强型聚四氟乙烯(PTEE)PCB 材料具有良好的高频特性，但是相对昂贵一些，机械稳定性也比较差，不适合于某些表面贴装工艺。
选用针对高频工作要求进行了优化的PCB基底材料可以改善高频性能，各种测量参数对频率的依赖程度受到与HSMP-3816二极管四元组、PCB、其它元件及连接器相关的寄生效应的影响。
将PIN二极管用做衰减元件时，PIN二极管具有比等效的GaAs MESFETs更高的线性度，通过使用具有厚I层及低介质张弛频率(fdr)的多个PIN二极管就可以将信号畸变减小到最低程度。
在Avago公司PIN二极管产品线中HSMP-381x系列产品的I层最厚。
在低衰减状态，大部分RF能量仅仅是从输入端传输到输出端而已。
衰减器 电路
衰减器电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：衰减器电路是一种常见的电子元件，用于控制电路中信号的强度或衰减程度。
它通常由电阻、电容、电感等元件组成，可以将输入信号的幅度降低到所需的水平。
衰减器电路在各种电子设备中都有广泛的应用，例如音频设备、通信设备、无线电等。
衰减器电路的原理是通过改变信号的电压或电流来实现信号的弱化。
在电路中，信号经过衰减器电路后，其幅度会按照设定的衰减比例进行减少。
这样可以使信号适应不同的电路要求，保证设备良好的工作性能。
衰减器电路的工作原理主要包括两种：一种是被动衰减器电路，另一种是主动衰减器电路。
被动衰减器电路主要由电阻、电容等被动元件组成，通过元件的固有特性来实现信号的衰减。
而主动衰减器电路则是通过集成电路或晶体管等主动元件来实现信号的放大和调整。
在实际应用中，衰减器电路可以根据需求设计不同的衰减比例和频率范围。
在音频设备中，常常需要使用衰减器电路来调节音频信号的音量大小，以适应不同音质要求。
在无线通信领域，衰减器电路常被用来控制射频信号的功率，保证信号的稳定传输。
衰减器电路在电子设备中起着重要的作用，不仅可以帮助调节信号的强度，还可以保护设备免受过大信号的影响。
在设计电子设备时，合理地使用衰减器电路可以提高设备的性能和稳定性。
衰减器电路是一种常见的电子元件，应用广泛且功能强大。
通过合理设计和使用衰减器电路，可以有效地控制和调节信号的强度，保证设备良好的工作性能。
在未来的发展中，衰减器电路将继续发挥重要作用，为电子设备的发展提供有力支持。
第二篇示例：衰减器电路是一种用于减少信号幅度的电路，常用于音频设备、通信设备等领域。
在实际应用中，衰减器电路可以起到调节信号幅度、平衡信号和补偿信号损失的作用，是电子工程师们经常使用的一种电路组件。
本文将介绍衰减器电路的工作原理、常见类型及其优缺点，并探讨在不同应用场景下的实际应用。
衰减器电路的工作原理是通过合理设计电路结构，使信号通过电路时发生幅度减小。
衰减器原理及其设计
衰减器原理及其设计
衰减器原理及其设计
衰减器广泛地应用于电子设备中，它的主要用途是：
（1）调整电路中信号的大小；
（2）在比较法测量电路中，可用来直读被测网络的衰减值；
（3）改善阻抗匹配，若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时，则可
在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器，能够缓冲阻抗的变化。
通常，衰减器接于信号源和负载之间，衰减器是由电阻元件组成的四端网络，它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数，相移等于零。
实际应用中，有固定衰减器和可变衰减两大类。
1、固定衰减器的设计常用的固定衰减器有L 型、T 型、X 型和桥T 型等几
种结构，其电路形式和计算公式见表5.1-16。
注：RC 为特性阻抗；RC1、RC2 为两侧特性阻抗，B 为固有衰减值N=EB。
其中L 型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配，而T 型、X 型、桥T 型属
于对称衰减器，主要用于衰减。
一端接地的衰减器称为不平衡衰减器；反之，
两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。
例：设计一衰减器，匹配于信号源内阻RS-600 欧与负载电阻RL=150 欧之间，其衰减量为30DB。
解计算过程：
（1）因为RS、RL 不相等，所以选用一节倒L 型和一节对称T 型号组成衰
减器，如图5.1-19A 所示
倒L 型电路计算：
（2）T 型电路计算：由于总衰减量为30DB，所以T 型衰减量为（3）电路简化：对设计电路进行变换，进而得到简化电路，由图5.1-19A 变。
相位常数和衰减常数
相位常数和衰减常数摘要：1.相位常数和衰减常数的定义及意义2.相位常数和衰减常数的应用领域3.如何计算和测量相位常数和衰减常数4.相位常数和衰减常数在工程和实践中的重要性5.总结正文：在众多科学研究和工程领域中，相位常数和衰减常数是两个重要的概念。
它们在信号传输、通信系统、声学、光学等领域具有显著的意义。
本文将详细介绍相位常数和衰减常数的定义、应用领域、计算方法以及在实际工程中的重要性。
一、相位常数和衰减常数的定义及意义1.相位常数：相位常数是指在信号传输过程中，信号的相位与时间的关系。
通常用β表示，单位为弧度/秒。
在通信系统中，相位常数描述了信号在传输过程中的相位变化。
相位常数的大小影响了信号的传输质量和稳定性。
2.衰减常数：衰减常数是指信号在传输过程中，强度随距离变化的规律。
通常用α表示，单位为分贝/dec（分贝每十倍距离）。
衰减常数反映了信号在传输过程中的损耗情况，对于通信系统的性能有着重要影响。
二、相位常数和衰减常数的应用领域1.通信系统：在通信系统中，相位常数和衰减常数用于描述信号的传输特性，分析信号的传输质量和稳定性。
通过调整相位常数和衰减常数，可以优化通信系统的性能。
2.声学：在声学领域，相位常数和衰减常数用于描述声音在介质中的传播特性。
通过测量声波的相位常数和衰减常数，可以了解声音在不同介质中的传播效果。
3.光学：在光学领域，相位常数和衰减常数用于描述光波在光学介质中的传播特性。
这对于研究光波的传播规律、光学器件的设计和光学系统的性能评估具有重要意义。
三、如何计算和测量相位常数和衰减常数1.计算相位常数：通过分析信号的时域波形，可以计算出信号的相位常数。
常见的计算方法有：根据信号的频率特性，利用傅里叶变换等数学方法求解。
2.计算衰减常数：通过测量信号在传输过程中的强度衰减，可以计算出衰减常数。
常见的测量方法有：利用定向耦合器、衰减器等器件进行测量。
3.测量设备：在实际测量中，可以使用各种专业的测试设备，如频谱分析仪、示波器、信号发生器等。
衰减器原理及其设计
衰减器原理及其设计
衰减器是一种用于控制信号强度的电子器件，它可以降低Байду номын сангаас号的功率或幅度。衰减器的设 计原理是通过引入阻抗不匹配或电阻网络来分散或吸收信号的能量，从而达到降低信号强度 的目的。
衰减器的设计需要考虑以下几个方面：
1. 阻抗匹配：为了实现有效的功率衰减，衰减器的输入和输出端口需要与系统的输入和输 出端口之间具有合适的阻抗匹配。这可以通过选择合适的电阻值来实现。
衰减器原理及其设计
2. 电阻网络：衰减器通常采用电阻网络来实现信号的衰减。最简单的衰减器设计是使用固 定阻值的电阻器，通过串联或并联连接来实现不同的衰减量。此外，还可以使用可变电阻器 或可调电阻器来实现可调节的衰减。
3. 平衡和稳定性：在衰减器的设计中，需要考虑信号的平衡和稳定性。平衡是指衰减器在 不同频率下的衰减量保持一致。稳定性是指衰减器在不同温度、湿度和工作条件下的性能保 持稳定。
4. 功率处理能力：衰减器需要能够处理系统中的信号功率，因此需要设计合适的电阻大小 和材料以确保衰减器能够承受系统中的最大功率。
衰减器原理及其设计
在实际应用中，衰减器的设计可以根据具体需求选择不同的衰减量和频率范围。常见的衰 减器类型包括固定衰减器、可调衰减器和可变衰减器等。衰减器广泛应用于通信系统、测量 仪器、音频设备等领域，用于控制信号的强度和平衡系统中的信号水平。
解析衰减器原理构造以及注意事项
解析衰减器原理构造以及注意事项原理衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。
一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。
在有线电视系统里广泛使用衰减器以便满足多端口对电平的要求。
如放大器的输入端、输出端电平的控制、分支衰减量的控制。
衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。
有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。
无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。
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大功率衰减器大功率衰减器种基本形式，由此形成的电阻衰减器网络就是集总参数衰减器。
通过一定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，体积肯定要加大，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。
注意事项1、频响:即频率带宽，一般用兆赫兹(MHz)或吉赫兹(GHz)表示。
通用的衰减器一般带宽为5GHz左右，最高要到50GHz。
2、衰减范围与结构形式:衰减范围指衰减比例，一般为3dB、10dB、14dB、20dB不等，最高可达110dB。
其衰减公式为:10lg(输入/输出)，例:10dB表征:输入∶输出=衰减倍数=10倍。
结构形式一般分两种形式:固定比例衰减器与步进比例可调衰减器。
固定衰减器是指在一定频率范围固定比例倍数的衰减器。
步进衰减器是以一定固定值(例1dB)等间隔可调比例倍数的衰减器，又分为手动步进衰减器和程控步进衰减器。
3、连接头形式和连接尺寸:连接头形式分为BNC型、N型、TNC型、SMA型、SMC型等，同时连接头形状具有阴、阳两种。
连接尺寸分为公制与英制形式，以上根据使用要求决定;如果连接头的型式多样需要连接，可以配用相应的连接转换头，例:BNC转N型头等。
哈工大电路自主设计 移相器和衰减器的设计及验证
自主设计型实验移相器和衰减器的设计及验证1.实验目的1.了解移相器和衰减器的工作原理，特性及作用。
2.学会移相器的设计方法。
3.学会根据要求设计衰减器的方法。
4.将移相器和衰减器的各原件件理论值和实验值进行比较并分析原因。
2.总体设计方案或技术路线1.移相器的设计设计一个0至180度的移相电路，要求：输出信号的幅度不变，相位可在0到180度之间自由变化。
2.衰减器的设计设计一个0-30dB的衰减器，要求：1.输出信号和输入信号的相位不变。
2.衰减器按10dB分挡。
3.验证设计方案1.验证移相器，每隔一段间距取一个相位，计算出理论值；将电阻R设为理论值，观察示波器中信号的相位变化，与理论相位作比较，记录示波器图像及数据，分析结果。
2.验证衰减器，将电阻调成理论计算阻值，计算信号衰减量，与理论值作比较，看是否符合理论衰减量。
3.实验电路图3.1移相器电路c dCd +-++--图1 X形RC移相电路图2实验电路其中接信号发生器端, 接示波器端，为了方便变化R采用变阻箱 3.2衰减器电路图3可调衰减器的理论电路图4实际电路图采用变阻箱代替多个电阻，简化实验电路图。
4. 仪器设备名称、型号1.RIGOL示波器2.TFG2000信号发生器3.电感箱、电阻箱、电容箱4.VC97万用表5.交直流实验箱5.理论分析或仿真分析结果5.1移相器线性时不变网络在正弦信号激励下，起响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量，影响与频率的关系，即为频率特性。
它可用相量形式的网络函数来表示。
在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出）信号。
这可通过调节电路原件参数来实现，通常是采用RC移相网络来实现的。
5.1.1实验原理图5 相位90度到0设输入正弦信号，其相量0110U U V =∠则输出信号电压：112111U U U j C j RCRj Cωωω=⨯=++其中输出电压有效值U 2为：2U输出电压的相位为：21arctanwRcϕ=∠ 由上两式可见，当信号源角频率一定时，输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同。
衰减器设计与实做
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電路分析與設計
T值代入功率的公式中便可求出P1跟P3，將初始衰減量跟輸入 功率減掉求得的衰減量和消耗功率，為新的輸入功率(Pin’)及 衰減量(A’)，第二級開始需要考慮到P1跟第一級的P3功率相加 不能超過Pmax，因此在此又有三種狀況需要討論： 狀況二之一： P1和P2同時大於Pmax或是P1>Pmax而P2<Pmax時都 是假設P1=Pmax-P3，運用上述功率公式推得T參數求法如式， 運用T參數值可求出P2、P3和電阻值。
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Thank you for your attention!
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大綱
前言 電路分析與設計 電路實作 結論
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結論
本文提出多級階梯式衰減器的設計方式，以一般T型衰 減器為基本架構製作階梯式衰減器並藉由推導公式了 解串連電路的阻抗匹配原理，並推導出設計關係式。 藉由多組T型衰減器使衰減器之衰減量大幅提升，也改 善單一型衰減器(T型、π型)高衰減量時不易找尋相對 應阻值之電阻的情形。 將理論與實例進行驗證，具有相當高之準確性，可使 用於高功率的衰減器電路設計。
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前言
本文提出的階梯式衰減器設計如圖一所示，其基本架構為T型衰減 器如圖二，階梯式衰減器的級數主要由給定的衰減量及最大承載功 率而改變，令第1級的電阻值為Z1、Z2和Z3，依此類推第N階的阻值 為Z3n-2、Z3n-1和Z3n，實際電路製作時可將前一級與後一級串連電阻 合併在一起。
圖一 階梯式衰減器
電路實作
圖四(c) 一級2dB衰減器實作圖 板材FR-4 介電常數＝4.3 尺寸27.5mm×10.3mm
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電路實作
圖四(d) 頻率響應圖
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電路實作
設計二： 令 階 梯 式 衰 減 器 Zo1=Zo2 =50ohm ， 給 定 Pin=5W 、 Pmax=1W、 Attenuation=5dB， 以Matlab7.0進行模擬其計算結 果如圖五(a)所示。而其實作電 路是 以雙面FR-4基板進行電路 實作，板材厚度為1.6mm，相 對介電常數εr=4.3。
固定衰减器原理
固定衰减器原理一、引言固定衰减器是无源元件，用于在射频和微波电路中实现信号的衰减。
它的作用是在信号传输过程中降低信号的功率，使得信号能够适应不同的电路要求。
本文将详细介绍固定衰减器的原理及其在电路设计中的应用。
二、固定衰减器的原理固定衰减器的原理基于电阻器的工作原理。
电阻器是一种被动元件，它可以通过消耗电能将电流转化为热能。
当信号通过电阻器时，会产生功率损耗，从而降低信号的功率。
固定衰减器通常由一个或多个电阻器组成，这些电阻器按照一定的阻值组合在一起，以实现特定的衰减值。
固定衰减器常用的阻值有3dB、6dB、10dB等，表示在通过固定衰减器后信号的功率被衰减了相应的数值。
固定衰减器的原理可以通过电路图来表示。
一般来说，固定衰减器的电路图由输入端、输出端和电阻器组成。
输入端与输出端之间通过电阻器连接，电阻器的阻值决定了固定衰减器的衰减程度。
三、固定衰减器的应用固定衰减器广泛应用于射频和微波电路中。
它可以用于匹配不同电路之间的阻抗，使信号能够顺利传输。
此外，固定衰减器还可以用于控制信号的功率，以满足特定的电路要求。
在射频和微波电路中，固定衰减器通常被用于以下几个方面：1. 信号衰减：当信号过强时，可以使用固定衰减器将信号的功率降低到适当的水平，以保护后续电路免受损坏。
2. 阻抗匹配：不同电路之间的阻抗可能不匹配，使用固定衰减器可以使得信号能够顺利传输，提高电路的性能。
3. 信号分配：在某些情况下，需要将一个信号分配给多个电路，使用固定衰减器可以将信号的功率均匀分配给多个电路。
四、固定衰减器的优缺点固定衰减器具有以下优点：1. 简单可靠：固定衰减器采用被动元件，没有任何主动元件，因此具有较高的可靠性和稳定性。
2. 易于使用：固定衰减器的工作原理简单，使用方便，只需要将其连接到相应的电路即可。
3. 成本低廉：固定衰减器的制造成本相对较低，适用于大规模生产和应用。
然而，固定衰减器也存在一些缺点：1. 固定衰减值：固定衰减器的衰减值是固定的，无法根据实际需求进行调节。
高精度、低附加相移数控衰减器设计
Telecom Power Technology设计应用技术高精度、低附加相移数控衰减器设计张磊（海军装备部驻南京地区第三代表室，江苏0.13 μm 双极的互补金属氧化物半导体（Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor，位数控衰减器。
电路采用个衰减状态。
衰减器衰减步进为0.5 dB，最大衰减量为±3°，插入损耗小于8.2 dB，衰减器；高精度；低附加相移；相控阵系统A Digital Attenuator with High Accuracy and Low Phase VariationZHANG Lei(The Third Military Representative Office of the Naval Armament Department in Nanjing Area, Nanjingbits digital attenuator with high accuracy and low phase variation inSemiconductor (BiCOMS) technology. 2023年10月10日第40卷第19期5 Telecom Power TechnologyOct. 10, 2023, Vol.40 No.19张 磊：高精度、低附加相移数控衰减器设计联金属-氧化物-半导体（Metal Oxide Semiconductor ， MOS ）场效应晶体管导通，并联MOS 管断开。
在理想开关状态下，信号从输入端通过MOS 管导通电阻R on 1径直到达输出端，没有到地衰减路径，此时信号插损仅由导通电阻R on 1和电阻R 1引入。
但是，由于截止电容C off 2的存在，部分高频信号将通过电阻R 2和C off 2泄漏到地，参考态插损增大，同时衰减器的相对衰减量减小。
随着信号频率的升高，截止电容引入的衰减误差更大。
信号衰减电路设计方案
信号衰减电路设计方案一、引言在电子工程领域，信号衰减电路是一种常见的电路设计，用于处理信号衰减的问题。
无论是在通信领域还是在电子设备中，都可能会遇到信号衰减的情况，因此设计一种高效可靠的信号衰减电路至关重要。
本文将介绍信号衰减的原因、设计目标以及基于电阻和衰减器的信号衰减电路设计方案。
二、信号衰减原因分析在信号传输过程中，由于各种因素的干扰和衰减，信号的强度会逐渐降低。
主要的信号衰减原因包括传输介质的损耗、电磁干扰、信号路径长度等。
信号衰减会导致接收端接收到的信号质量下降，甚至无法正确解析信号内容。
需要设计一种有效的信号衰减电路来解决信号衰减问题。
三、设计目标1. 实现可调节的信号衰减：信号衰减电路需要能够根据实际需要对信号进行不同程度的衰减，以适应不同的应用场景。
2. 保持信号稳定性：在进行衰减的保持信号的稳定性和准确性，确保衰减后的信号能够被准确解析。
3. 尽量减小功耗：设计过程中要尽量减小电路的功耗，以提高电路的效率和节能效果。
四、基于电阻的信号衰减电路设计方案1. 串联电阻衰减电路：一种简单的信号衰减电路设计方案是采用串联电阻的方式，在信号传输路径中加入电阻进行衰减。
这种方案简单易行，成本低廉，但是会增加传输线路的阻抗，可能会引起干扰和失真。
在设计过程中需要在稳定性和衰减效果之间寻求平衡。
2. 分压电阻网络：采用分压电阻网络可以实现对信号进行可控的衰减。
通过合理选择电阻值和连接方式，可以灵活地实现不同程度的信号衰减。
分压电阻网络的设计需要考虑电阻的精确性、温度稳定性和布局布线等因素，以确保衰减后的信号质量。
五、基于衰减器的信号衰减电路设计方案1. 阻值可调的可变衰减器：可变衰减器是一种集成了多个可调电阻的衰减器，可以通过调节电阻值来实现对信号的衰减控制。
这种设计方案可以在不改变信号质量的前提下实现精确的衰减控制。
2. PIN二极管衰减器：PIN二极管衰减器利用PIN二极管的特性来实现对信号的衰减。
信号衰减器原理与制作
信号衰减器原理与制作实验二衰减及阻抗匹配网络的设计一、实验目的⒈了解衰减器和网络匹配的特点。
⒉学习常用衰减器和匹配网络的设计方法。
⒊学习精确阻值电阻的制作。
二、原理与说明⒈衰减器的主要用途在信号源与负载之间插入衰减器，使信号通过它产生一定大小或可以调节的衰减，以满足负载或下一级网络在正常工作时对输入信号幅度的要求。
常用的衰减网络结构有倒L型、T型、П型和桥T型等几种。
⒉常用衰减器的衰减量有连续可调和按步级衰减两种衰减器的衰减量，即衰减倍数可直接用输入、输出电压比表示，也可以用它的dB数表示。
图2-1和图2-2所示为两种按分压器原理工作的衰减器，其中图2-1所示是一个电位器，它的分压比连续可调；图2-2是一种按规律衰减的步级衰减器，这两种衰减器都可等效成倒L 型网络，输入特性阻抗和输出特性阻抗不等，且随衰减量的不同而变化。
此类衰减器常用在对匹配要求不高的场合，并且要求负载电阻越大越好。
图2-1图2-2⒊对称网络衰减器当要求衰减器的插入不改变前后级匹配状况时，常采用如图2-3所示T型或П型对称网络衰减器。
这类对称网络的特点是输入、输出特性阻抗一致且不随衰减档级而变化。
(a)(b)图2-3若衰减器的电压衰减倍数和特性阻抗给定，则元件参数可由（2-1）式或（2-2）式决定。
对П型衰减器有（2-1）对T型衰减器有（2-2）图2-4用多个相同的衰减器级联可构成一个步级衰减器，如图2-4所示。
由于其中两个并联可用一个/2来等效，因此还可以用图2-5所示梯形电路构成衰减器。
由于是对称网络，级联后输入输出特性阻抗不变，而总衰减量为各级衰减量相乘或dB数之和。
图2-5⒋倒L型网络衰减器当前后级或信号源与负载网络不匹配时，可以插入一倒L型网络，使之成为匹配传输网络（倒L型网络本身是衰减器,因此在匹配的同时也产生衰减）。
如图2-6所示，设信号源内阻为,负载电阻为，而倒L 型网络特性阻抗和与、之间的关系，由（2-3）式和（2-4）式决定。
衰减器设计
（2）在电桥测试端口进行开路、 短路校正。 （3）在待测衰减器阴头（K头）接上阳负载 （J头），将待测衰减器阳头（J头）接到电 桥测试端口上，屏幕上显示的即待测衰减器 阳头的输入阻抗轨迹。
输出 输入A 输入B
电桥
（4）按〖菜单〗键，出现功能选择菜单后，再将光标移到《对数》下，再 按〖执行〗键；记下测试结果（见附表）。 （5）按菜单键，选驻波显示；记下测试结果（见附表）。
9. 按一下〖↓〗键或按〖复位〗键，光标当到《校：开路 》下，在电桥测试口 开路或接上开路器的情况下，按〖执行〗键，进行开路校正；此时显示器右 下角频率在变动, 直到出现《校: 短路》字样。
输出
输入A
输入B
电桥
10. 在电桥测试端口接上短路器，然后按〖执行〗键; 画面转成阻抗圆图, 光 标在R=0点闪动, 拔掉短路器光标在R=∞点闪动。 11. 接上待测失配负载, 即可用圆图看变化趋势；要想看驻波比频响，可按〖菜 单〗键，再选驻波即得直角坐标的驻波比频响曲线。
例子：测衰减器在30MHz-3198MHz的插损、驻波和回损。
（1）按《菜单》按钮，选择扫频方案1。 （2）在主菜单下设置初始频率（30MHz）、频率间隔（39.6MHz）和终止频率 (3198MHz)。 （3）在主菜单下按〖↓〗键将光标移到《测:A B》下, 按〖→〗或〖←〗键使A下为 《插损》,B下空白。 （4）接法如下图，为了衰减器能直接对接以减小测试误差，可先将两个衰减器对接 起来，再通过双阴与接到A口的电缆接上，然后按【执行】键完成直通校正。
衰减量： A=20lg|s21|(dB) 端口匹配： 20lg|s11|=-∞。
A 1010 2 R p Z 0 1 1 Rs1 Rs 2 Z 0 1
06衰减器设计经验总结
06衰减器设计经验总结
1、衰减器主要实现形式有T型、π型、桥式、窄带可调、宽带可调等形式。
详细公式见附件《Attenuator.pdf》。
2、使用经验：
（1）π型衰减驻波优于T型衰减；
（2）采用电阻搭接的固定衰减器，20dB以内的衰减量容易实现且精度较高，30dB以上的衰减量难以实现；
（3）对于π型衰减器，功率主要消耗在第一级串联和并联电阻上，设计时需考虑电阻的耐受功率；
（4）对于20dB以上的衰减器，要注意做好输入输出端之间的隔离，否则输入端的信号会耦合到输出端，影响输出信号平坦度；
（5）可调衰减多以单片形式实现，在31.5 dB范围内其衰减精度可做到1dB。
3、附件中MATLAB文件为T型、π型衰减器计算程序。
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电子信息对抗技术 ・ ２ 第 ３卷 ２０ ０８年 ５月第 ３期
王 燕 ， 梦 蜀 苏 相位恒定衰减器的设计
的双相 位调 制器 可 以推算 出式 （ ）式 （）式 （） １、 ２ 、 ３ 、
式 （ ） ４。
ｍ。 ｒ ｏ ｒ （ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｃ －１ （） １
本 文描 述 的是一 种采 用相 位误 差 消除技 术 的 电路形 式 ， 它利 用双 平衡 ９ 度 电桥结 构对 电阻性 ０
负载的反射特性 ， 有效抵消反射信号的影响， 实现
了较 小 的相位 误差 。
交 电桥组 成 ， 图 ２所 示 。双 相 位 调制 器 是 可 以 如
２ 工 作原 理
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王 燕 ， 梦 蜀 苏 相位恒定衰减器的设计
电子信 息对抗 技术 ・ ２ 卷 第 ３ ２Ｏ Ｏ８年 ５月第 ３期
中图分类号 ：Ｎ １ ． ；Ｎ １ Ｔ ３２ ４Ｔ ７ ５
文献标志码 ： Ａ
文章编 号 ：６４ ２０ ２￣｝３ Ｏ８— ３ １７ —２３ （ ０ ０ 一Ｏ６ ０
在 给定 的 衰 减 量 下 提 供 两 种 相 位 状 态 的控 制 电
路 ， 两种 状 态 的 相 位 差 理论 上 是 １０度 。 理想 且 ８
收稿 日期 ：０７—１ —１ ； ２０ １ ６ 修回 日期 ：０７—１ —２ ２０ ２ ０ 作者简介 ： 王燕（９６一） 女 ， １７ ， 工程 师， 本科 ； 券梦蜀 （９ ９ ， ， 士研究生 。 １７ 一）男 硕
相 位 恒 定 衰减 器 的设 计
王 燕， 苏梦蜀
（ 息综合控制 国家重点实验室 ， 信 成都 ６０３ ） １０６
摘 要 ： 述 了采 用 ＰＮ二极 管 实现微 波相 位 恒定 衰减 器的设 计 方 法、 描 Ｉ 实现 过程 和 实验 结果 。 该
相位恒定衰减器采用双平衡 电桥形式、 混合集成工艺技术实现， 具有调试简单、 体积 小、 一致性 好的 特 点 。在 ２ Ｈ ４ Ｈ 频 带 内， 减量 变化 ３ ｄ Ｇｚ Ｇｚ 衰 ２ Ｂ时最 大相位 误 差 小于 ±８ 。 ｏ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ａ ｔｎ ａｏ ；Ｐ Ｎ ； ｈ ｓ ｎ ａ ｉ ｔ ｙ ｒ ｓ： ｔ ｕ ｔｒ Ｉ ｐ ａ ｅ ｉ ｖ ｒａ ｅ ｎ
１ 引言
理 想 的相位 恒定 衰减 器 当其 衰减量 发 生变化
ｍ ， （ ）
＿。 一 ！ ～ ！
ｍ ， （
＿！ ～ ！ ＿‘
时相位维持不变， 这种特性在相位敏感 的宽带信
根据 式 （ ） 式 （ ） 式 （ ） 以推 导 出误 差 项 ２ 、 ３ 、 ４可
的 特性 ｕ ｒ ＝ｕ ｛） ｕ １ ＝ｍ１１， （） （ 和 （） ２ ）如果 （
ｔ ａｊ￣ ａｄｈｓｇｏ ｏｆｎ ａ ｉｔ． ｔｉ Ｇ ｚ Ｇ ｚ ｍ ｘｐ ａｅｅｒｒｓｌ ｓ ｈｎ ±８ ｗ ｉ ｏ ａｕｔ ｎ ａ ｏｄｅｎｏｎ ｂｌｙ Ｗｉ ｎ２ Ｈ 一４ Ｈ ． ａ ｈｓ ｏ ｓ ｔａ ｉ ｈ ｒ ｉ ｅ 。 ｈｌ ｅ
ａｔｎ ａ ｏ ａｉｄ３ ｄ ｔ ｕ ｔ ｎ ｖ ｒ ２ Ｂ． ｅ ｉ ｅ
号处 理 中显 得 尤 其 重 要 。在 微 波 频 段 ， 果 采 用 如 传统 的设计 方 式 ， 由于器 件 寄生参 量 的影 响 ， 减 衰 变化 时相 位平衡 指标 很 难达 到要 求 。解 决 此 问题 的传 统方法 通 常 是 采 用补 偿 技 术 ， 是 尽 量 采 用 或 寄生参 量 小 的器 件 ， 这 些 方 法 仅适 用 于工 作 频 但 率较 低 （Ｇ ｚ １ Ｈ 以下频 率 ） 或工 作 带 宽较 小 （ 对带 相
ｉ ｉ ａ ｅ ．Ｗ ｉ ｃｏ ａ ｅｈ ｂｉ ｔｇａｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓ ｒａ ｂ ｎ ｔ ｎ ａｏ ｓｓ ｌ，ｅ ｓ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｔ ｍｉｒｗ ｖ ｙ ｒ ｉ ｅ ｒｔｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ，ｔｉ ｂ ｏ ｄ ａ ｄａｔ ｕ ｔｒｉ ｍａｌ ａｙ ｈ ｄｎ ｅ
关键 词 ： 衰减 器； Ｉ 相 位恒 定 ＰＮ；
Ａ ｓｇ ｆＰｈ ｓ ｎ ａ ｉｎ ｔｎ ａ ｏ Ｄｅｉ ｎ ｏ ａ ｅ Ｉ ｖ ｒａ ｔＡｔｅ ｕ ｔ ｒ
Ｗ ＡＮＧ ｈ，Ｓ Ｍｅ ｇ ｓｕ Ｙａ Ｕ ｎ －ｈ （ ａｏａ Ｉｆｍ ｔｎＣｎ ｏ Ｌｂｒｏ ，Ｃｅ Ｎ ｔｎｌｎｏ ａｏ ｏｔ ｌ ａｏ ｔｙ ｈ， ６０３ ， ｈ ａ ｉ ｒ ｉ ｒ ａ ｒ ￣ｈ １０６ Ｃ ｉ ） ｎ Ａｂ ｔａ ｔ Ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｔ ｇ ｒｓｌ ｆａ ｐ ａｅ ｉｖ ｒａ ｔａｔｎ ａｏ ｔｉｉｇＰ Ｎ ｄｏ ｅ ａｅｄ ｓｒ ｅ ｓｒ ｃ ： ｅ ｉｎ ａ ｄ ｔｓ ｎ ｅｕｔ ｏ ｈ ｓ ｎ ａｉｎ ｔ ｕ ｔｒｕ ｌ ｎ Ｉ ｉｄ ｒ ｅｃｉ ｄ ｉ ｓ ｅ ｉｚ ｂ
（） ２ （） ３ （） ４
式 （０ 表示 ： １） ｍ２ ｒ ＝ｍ０ ｒ ＋ｕ ｒ １ ） （ （ ） （）
１
（） ９
，１ ＝一 （） 比ｒ （ ２÷） ， ｒ＋ （） ｏ
（） １ ０
ｍｒ 一。 ） 。） ｍ÷ （＝ （
ｌ （ ） ＝１ ０ｌ ｍ０ ｌ （） ＝ １ｌ ０ ｍ０
宽小 于 ２ ％） ０ 的情 况 。
ｌ ’ Ｎ Ｉ
：
Ｌ
｝ ｛ 奎奎
｛ ｝ 奎奎
图 １ 相 位 恒 定 衰 减 器 电路 图
相位 恒定 衰减 器 的原 理 如 图 １ 示 ， 极 管 所 二 根据＃ Ｊ电流 大 小 呈 现 不 同 的导 通 电阻 ， 供 不 Ｈｎ 提
同的衰减 量 ， 当二 极 管 处 于 不 通 与完 全导 通 两 种 状态 时 ， １变 成 了两 个 双 相 位 调 制 器 级 联 。一 图 个 双相 调制 器 由一对 反射 型衰 减器 与两 个 ３ Ｂ正 ｄ