π形T形衰减器设计原理ppt课件

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衰减器培训投影片(PPT)

光纖衰減器功能屬性(Fiber Optical Attenuator)⏹功能:致光信號衰減,使光信號調節在光接收器動態範圍內,以確保光信號傳輸正確性之光被動元件.⏹分類:(以衰減值型式)–固定值衰減器(Fixed Attenuator)–可變值衰減器(Variable Attenuator)⏹連續式(Continuously): 0.5~30dB.⏹階段式(Discretely): <5dB interval.光纖衰減器分類方式(Fiber Optical Attenuator)⏹分類:(以結構型式)–引線式(In-Line type)⏹將衰減器包裝在光纖引線中間,兩端再組裝不同型式連接器稱之.ATTENUATOR–接頭式(Adaptor type)⏹依兩端是插頭(Plug;Male)或插座(Receptacle;Female)分為公對母(M/F);母對母(F/F);公對公(M/M)三種,兩端亦可依不同插頭或插座型式設計稱之.光纖衰減器製作原理---插座式固定值光纖衰減器---⏹光吸收原理:–濾光片式光纖衰減器⏹利用一片固定光吸收率的濾光片以浮動設計原理置於光學基準面上,兩端以Ferrule接觸方式進行.–反射損失過大(約-17dB)–濾光片需具抗壓強度(800~1200gf)®MºÞ(Sleeve)Âo¥ú¤ù光纖衰減器製作原理---插座式固定值光纖衰減器---⏹光發散原理:–塑膠片式光纖衰減器⏹利用不同厚度造成光斑大小不同的塑膠片置於光學基準面上,兩端以Ferrule接觸方式進行.⏹塑膠片折射率約1.46(接近光纖Core的折射率).⏹機械基準面隨塑膠片厚度變化而不同.–反射損失過大(約-30dB)–零件共通性差(零件尺寸隨衰減值變化而不同)–塑膠片需具抗壓強度(800~1200gf)---引線式固定值光纖衰減器---⏹光吸收原理:(Depositing Light Attenuating/Coating on Fiber Tip)–鍍膜式光纖衰減器⏹直接於光纖端面鍍上吸收膜,再與另一光纖焊接.–端面鍍有吸收膜之光纖與光纖不易焊接(材質不同)–反射損失大(約-20dB)¥ú§l¦¬Áá½¤¥úÅÖ¹q·¥´Î---引線式固定值光纖衰減器---⏹光發散原理:(Forming a Pure Silica Fusion Splice between Fibers)–光發散式光纖衰減器⏹在兩光纖間焊接上一小段純玻璃絲,可依衰減量選擇長度不同(0.1~1.5mm),藉由軸向的推擠或拉伸來微調衰減量.–玻璃絲接近光纖纖核折射率→R.L.低(約-30dB以上)–製程上需較熟練技術–衰減量精度不高¯Â¬Á¼þµ·¥úÅÖ---引線式固定值光纖衰減器---⏹光發散原理:(Angled Longitudinal offset)–軸向分離式光纖衰減器⏹將兩光纖端面沿軸向分開一小段距離,設計成軸向分離式(Longitudinal offset)光衰減器.–設計製造簡單.–反射損失高→須將光纖端面切割或研磨成8~15度斜角.–需相關技術及設備.±×¨¤8~15«×---引線式固定值光纖衰減器---⏹光散射損耗原理:(Creating Fine Cracking)–散射式光纖衰減器⏹利用對光纖加熱,在其未冷卻前藉由光纖夾緊機構對光纖施以扭力或拉力,使加熱區產生細微裂痕(crack),使光在此區產生散射損耗.–極需熟練之技術光纖裂痕(crack)火源---引線式固定值光纖衰減器---⏹光耦合損耗原理:(Offset Fusion)–徑向分離式光纖衰減器⏹將兩端面平整光纖在熔接機上先徑向錯開分離(5~60m m),然後放電熔接,同時觀察衰減量,並移動光纖夾緊機構進行微調,以達預定之衰減值.–光纖端面需平整–此製作方式需極為熟練技術5~60m m---引線式固定值光纖衰減器---⏹光耦合損耗原理:(Overlapping Fusion)–重疊熔接式光纖衰減器⏹將兩光纖重疊熔接,在同一部位持續加熱,利用表面張力迫使纖核相互靠近,持續加熱使耦合損耗由高到低變化,達預定衰減值後停止加熱.–光纖端面不需平整–衰減值精度較高,可由電腦控制製程–針對單模態衰減器需較高技術光纖衰減器耦合原理---引線式固定值光纖衰減器---光輻射損耗原理:(Tapping Fiber)–在光纖熔接機上放電加熱光纖的同時加以拉力,由於電弧加熱區很短,對光纖施加拉力的結果使光纖產生短距離的頸縮,以產生模場的輻射損耗.–衰減值可由電腦控制製程,實施自動化製程–頸縮部位脆弱,導致封裝作業困難---引線式固定值光纖衰減器---光輻射損耗原理:(Diffuse Core Material into Cladding)–將光纖某一小段加熱使纖核(core)上參雜元素擴散至纖殼(cladding)上;即降低纖核與纖殼間之折射率差,以使模場擴展以產生輻射損耗.---引線式固定值光纖衰減器---光輻射損耗原理:(Reducing Cladding Diameter)–將光纖的中段纖殼(Cladding)以氫氟酸均勻地腐蝕掉,使腐蝕的部份纖殼直徑減少,以產生輻射損耗.–腐蝕後光纖強度比tapping fiber脆弱而易斷裂,導致封裝作業困難.–腐蝕源為劇毒物質,環境安全要求高.光纖衰減器製作系統架構(Fiber Optical Attenuator)⏹系統架構概述:–以光纖耦合機火口加熱光纖,使光纖模場變化,並由光功率計量測衰減值以調整達預定值.⏹可與電腦連線達自動化量產目的.⏹M.M./S.M.光纖傳遞模式相異:→S.M. 較M.M.光纖衰減器複雜,且火侯控制不易.¥ú·½¥úÅÖ½¢¦X¾÷¥ú¥\²vp¥úÅÖ°I´î¾¹»s§@¨t²Î¬[ºc¹Ï光纖衰減器製作流程(Fiber Optical Attenuator)¥ú·½¬[³]¥úÅÖ³B²z»P©T©w¥úÅÖº²¦X§@·~¥ú¥\²v¶q´ú«Ê¸Ë§@·~´ú¸Õ§@·~§¹¦¨¥úÅÖ°I´î¾¹»s§@¬yµ{¹Ï---光源架設---⏹光源架設:–以裸光纖插座或引線將光纖與光源相連接.⏹先將大於1KM光纖一端約15~20mm披覆去除拭淨,以切割器將端面切平整,切平後之裸光纖約10mm.⏹將已處理之裸光纖插入裸光纖插座內,並露出0.5mm後,以膠帶清潔光纖端面.⏹連接光源,必要時可將另一端與PM連接,透過BFA以調整光纖使其在適當位置.(Fiber Optical Attenuator)¥ú·½¬[³]¥úÅÖ³B²z»P©T©w¥úÅÖº²¦X§@·~¥ú¥\²v¶q´ú«Ê¸Ë§@·~´ú¸Õ§@·~§¹¦¨¥úÅÖ°I´î¾¹»s§@¬yµ{¹Ï---光纖的處理與固定---⏹啟始功率量測–光源架設完畢待幾分鐘後(使機器不穩定度去除)紀錄功率計上之讀值,極為啟始功率.⏹光纖的處理與固定–從光功率計一端取所需之長度,去披覆後將光纖固定於治具上,再將光纖切斷(齊平),將夾具往內縮,使披覆部分重疊.---光纖熔合與光功率量測---光纖熔合與光功率量測–當光纖重疊的位置固定後,加熱使兩光纖熔合,此時可見光功率計上顯示有光量進入,繼續加熱直至光功率計上所顯示之值與起始值比較後,為預定之衰減值為止,即完成衰減器本體.(Fiber Optical Attenuator)¥ú·½¬[³]¥úÅÖ³B²z»P©T©w¥úÅÖº²¦X§@·~¥ú¥\²v¶q´ú«Ê¸Ë§@·~´ú¸Õ§@·~§¹¦¨¥úÅÖ°I´î¾¹»s§@¬yµ{¹Ï---光纖衰減器封裝作業---⏹引線式封裝–裸光纖(Bare Fiber)封裝:⏹將製作完成之衰減器本體之一端穿入熱縮套管,熱縮套管包住光纖所有無披覆的部份,再置入加熱器中使熱縮套管完全熱縮為止.¥úÅÖº²±µ¾÷¥[¼ö¾¹¥úÅÖº²±µ¾÷¥[¼ö¾¹¼öÁY ®M ºÞ---光纖衰減器封裝作業---將已收縮之熱縮套管及光纖穿入金屬管(鋼管),於熱縮套管與鋼管間加上AB 膠,於兩端再加上矽膠,以防止水滲入.(如下示意圖）AB½¦ª¿½¦¼öÁY ®M ºÞ¿ûºÞ»r ¥úÅÖ(Bare Fiber)---光纖衰減器封裝作業---⏹引線式封裝f0.9mm 空心套管(Loose Tube)封裝:⏹將製作完成之衰減器本體之一端穿入熱縮套管,熱縮套管包住光纖所有無披覆的部份,再穿入loose tube中.⏹將loose tube之前端穿入熱縮套管中,再置入加熱器中使熱縮套管完全熱縮為止.»r¥úÅÖ(Bare Fiber)¼öÁY®MºÞf0.9mm Loose Tube---光纖衰減器封裝作業---將完全收縮之熱縮套管與loose tube及光纖穿入鋼管內,於熱縮套管與鋼管間加上AB膠,於兩端再加上矽膠,以防止水滲入.(如下示意圖）»r¥úÅÖ(Bare Fiber)f0.9mm Loose TubeAB½¦---光纖衰減器封裝作業---⏹引線式封裝f2.0mm以上(PVC Jacket)封裝:⏹將製作完成之衰減器本體之一端穿入熱縮套管,熱縮套管包住光纖所有無披覆的部份,再置入加熱器中使熱縮套管完全熱縮為止;再將兩端之光纖分別穿入PVC管中.»r¥úÅÖ(Bare Fiber)PVC Jacket Tube¼öÁY®MºÞ---光纖衰減器封裝作業---⏹再於PVC 管前端約5mm 處以光纖剪刀剪出切口,後將抗張體及PVC 層均勻分佈於熱縮套管上,並塗上AB 膠,再將支持管推入後夾壓.⏹待AB 膠半凝固,再將金屬管套入;於熱縮套管與鋼管間加上AB 膠,於兩端再加上矽膠,以防止水滲入PVC Jacket Tube¼öÁY ®M ºÞ§Ü±i Åé§G ¤Ã¨Ã¤W AB½¦AB½¦ª¿½¦¼öÁY ®M ºÞ¿ûºÞ»r ¥úÅÖ(Bare Fiber)f 0.9mm Loose Tubeä«ùºÞ§Ü±i ÅéPVC Tube---光纖衰減器封裝作業--- 接頭式封裝–以FC/PC插頭式(M/F)之示意圖為例:¼ÐÅÒ22.30mm Min.22.30mm Min.(Fiber Optical Attenuator)¥ú·½¬[³]¥úÅÖ³B²z»P©T©w¥úÅÖº²¦X§@·~¥ú¥\²v¶q´ú«Ê¸Ë§@·~´ú¸Õ§@·~§¹¦¨¥úÅÖ°I´î¾¹»s§@¬yµ{¹Ï---光纖衰減器測試作業---–光學特性測試⏹衰減值量測(Attenuation )⏹反射損失值量測(Return Loss )⏹極化相依損失量測(Polarization Dependent Loss)⏹波長相依損失量測(Wavelength Dependent Loss)–機械特性測試⏹拉伸試驗(Proof test)⏹落下試驗(Impact test)⏹振動試驗(Vibration test)⏹耐久性測試(Durability test)–環境特性測試⏹依據Telcordia GR-910-CORE規範---光纖衰減器測試作業---光學特性量測–(引線式)衰減值量測LDPower MeterAttenuatorFusion SplicingMode Filters (5cm dia.)PiPoLEDPower MeterAttenuatorFusion SplicingPi Po> 1km M.M. Fiber---光纖衰減器測試作業--- 光學特性量測–(插頭式)衰減值量測LS C C PM C C C A A CPo P M P F---光纖衰減器測試作業--- 光學特性量測–(插頭式)反射損失值量測LSC TC C AA TPoP MP F---光纖衰減器測試作業--- 光學特性量測–極化相依損失量測量測–波長相依損失損失量測量測LD PMPSC DUT TLS OSA DUT。

衰减器课程设计的基本原理及电路图

衰减器课程设计的基本原理及电路图信号衰减器原理及设计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。

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）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⼆端⼝⽹络，它的特性阻抗、衰减量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对称型的T型、∏型、桥T型和倒L型（不对称型）等⼏种结构，其电路形式和计算公式如下。

图1. T型衰减器图2. ∏型衰减器1211221-=+R N N R R C C 1 1 2 1 2 2 1-+ = -= N N R R N N R R C C 1 )1 ( 2 1-= -RR CC图3. 桥T 型衰减器图4. 倒L 型衰减器式中，Rc 为⼆端⼝⽹络的特性阻抗（对称时），即输⼊输出阻抗，Rc1和Rc2两侧特性阻抗，分别为⾮对称衰减器的输⼊输出阻抗；2010A N =，为输⼊电压与输出电压之⽐，A 为衰减的分贝数。

电压⽐分贝：dB=20lg （Uo/Ui ）以上衰减器中，T 型、∏型、桥T 型属于对称衰减器，主要⽤于衰减。

⽽倒L 型属于不对称衰减器，主要⽤于阻抗匹配。

倒L 型不对称衰减器构成阻抗匹配器，与对称衰减器所不同的是，不能指定衰减量，其输⼊输出阻抗确定后，其衰减量也就确定了。

其衰减值见下表。

表1 倒L 型衰减器衰减值与输⼊输出阻抗⽐的关系值得注意的是，桥T 型衰减器中，有两个电阻的值即为特性阻抗（输⼊输出电阻），且计算公式简洁，⽤于组成可调衰减器⾮常⽅便。

例1：设计⼀衰减器，匹配于信号源内阻R S =800欧与负载电阻R L =150欧之间，其衰减量为30dB 。

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。

0-3000mhzπ型衰减器衰减器工作原理

0-3000mhzπ型衰减器工作原理一、π型衰减器的概念及分类1. π型衰减器是一种被广泛应用于无线通信领域的被动器件，主要用于信号衰减和阻抗匹配。

2. 根据工作频率的不同，π型衰减器可分为0-3000mhz范围内的π型衰减器。

二、π型衰减器的结构1. 一个π型衰减器通常由两个阻抗相同的衰减元件组成。

2 阻抗匹配网络，用于调节π型衰减器的输入输出阻抗。

三、 0-3000mhzπ型衰减器的工作原理1. 当输入高频信号通过π型衰减器时，信号会被两个衰减元件分别衰减一部分。

2. 衰减元件的阻抗匹配网络将调节信号的阻抗，以确保输入和输出端口的阻抗匹配，降低信号反射和损耗。

3. 通过调整衰减元件和阻抗匹配网络的参数，可以实现对输入信号的精确衰减，使其输出信号的幅度符合需要的要求。

四、 0-3000mhzπ型衰减器的特性和应用1. π型衰减器具有良好的频率特性，在0-3000mhz范围内能够稳定地衰减高频信号。

2. 由于π型衰减器的结构简单、性能稳定，因此被广泛应用于无线通信设备、测试仪器等领域。

五、结语π型衰减器作为一种重要的被动器件，在无线通信领域发挥着重要作用。

通过研究和了解0-3000mhz范围内的π型衰减器的工作原理，可以更好地应用和调试π型衰减器，提高无线通信设备的性能和稳定性。

希望本文对π型衰减器的工作原理有所帮助。

六、不同频率下的π型衰减器工作特点在0-3000mhz范围内的π型衰减器是一种较为常见的衰减器，但实际应用中会遇到更广泛的频率范围。

了解不同频率下π型衰减器的工作特点具有重要意义。

1. 频率越高，信号衰减越大随着频率的增加，π型衰减器对信号的衰减也会相应增加。

这是因为在高频率下，信号的能量更加集中，相对应地，衰减元件中的损耗也会更大。

在选择π型衰减器时，需要根据具体的频率要求来确定衰减器的参数，以确保衰减效果的准确性和稳定性。

2. 频率对π型衰减器的阻抗匹配影响在不同频率下，π型衰减器对阻抗匹配的要求也会有所不同。

衰减器原理

衰减器原理,用途及设计-衰减器原理,用途及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。

上一页1 2 下一页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。

衰减器原理duyt

信号衰减器原理及设计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。

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）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二端口网络，它的特性阻抗、衰减量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对称型的T型、∏型、桥T型和倒L型（不对称型）等几种结构，其电路形式和计算公式如下。

图1. T型衰减器图2. ∏型衰减器1211221-=+-=NNRRNNRRCC1121221-+=-=NNRRNNRRCC1)1(21-=-=NRRNRR CC图3. 桥T 型衰减器图4. 倒L 型衰减器式中，Rc 为二端口网络的特性阻抗（对称时），即输入输出阻抗，Rc1和Rc2两侧特性阻抗，分别为非对称衰减器的输入输出阻抗；2010A N =，为输入电压与输出电压之比，A 为衰减的分贝数。

电压比分贝：dB=20lg （Uo/Ui ）以上衰减器中，T 型、∏型、桥T 型属于对称衰减器，主要用于衰减。

而倒L 型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配。

倒L 型不对称衰减器构成阻抗匹配器，与对称衰减器所不同的是，不能指定衰减量，其输入输出阻抗确定后，其衰减量也就确定了。

其衰减值见下表。

表1 倒L 型衰减器衰减值与输入输出阻抗比的关系值得注意的是，桥T 型衰减器中，有两个电阻的值即为特性阻抗（输入输出电阻），且计算公式简洁，用于组成可调衰减器非常方便。

例1：设计一衰减器，匹配于信号源内阻R S =800欧与负载电阻R L =150欧之间，其衰减量为30dB 。

解：因为RS 、RL 不相等，所以选用一节倒L 型和一节对称T 型构成衰减器，如图5所示。

T型 π型衰减器表

R2 37 Ω R1 150 Ω R3 150 Ω
15
TECHNICAL NOTES AND ARTICLES
Example 1. S-Parameters for a 6dB Pi-Pad Attenuator. Derive the four s-parameters from the 6dB Pi-Pad attenuator shown.
S 12 = S 21 = – 6 dB
(iv) S22: From Symmetry arguments:
S 22 = S 11 = – 53 dB (matched in a 50 Ω system).
Generally speaking the same arguments and techniques apply to a “T” configured network. The general representation of each network is shown in Figure 2.
S 11 = 20 × LOG ( Γ ) = – 53 dB (matched in a 50 Ω system) in
(ii) S21:
ZS=Z0 VS ZIN R1 150 Ω V1 VL
R2 37 Ω
R3 150 Ω
ZL=Z0
V L S 21 = 2 × -----V S
where:
15
TECHNICAL NOTES AND ARTICLES
15-35
AN0015
Solution: Notice the "PI" attenuator shown above is a symmetrical circuit, and therefore the knowledge learned from one port may be applied to the other port. (i) S11:

衰减器原理duyt

信号衰减器原理及设计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。

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二端口网络，它的特性阻抗、衰减量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对称型的T型、∏型、桥T型和倒L型（不对称型）等几种结构，其电路形式和计算公式如下。

电压比分贝：dB=20lg （Uo/Ui ）以上衰减器中，T 型、∏型、桥T 型属于对称衰减器，主要用于衰减。

而倒L 型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配。

倒L 型不对称衰减器构成阻抗匹配器，与对称衰减器所不同的是，不能指定衰减量，其输入输出阻抗确定后，其衰减量也就确定了。

其衰减值见下表。

表1 倒L 型衰减器衰减值与输入输出阻抗比的关系Rc1/Rc2 20 15 10 9 8 7 654321衰减量39.49 29.49 19.49 17.48 15.48 13.4811.489.477.465.453.41值得注意的是，桥T 型衰减器中，有两个电阻的值即为特性阻抗（输入输出电阻），且计算公式简洁，用于组成可调衰减器非常方便。

自制衰减器

隔愈大, 精度低些, 这是因为高频分量只影响应位置的量化步长, 其幅值下降, 高频系数的
图象的细节, 对整块图象来讲, 没有低频分量零值数量增加。
(定稿日期 1998 02 26)
22
电视技术 1998 年第 8 期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
口设备中使用的衰减器, 都在几十元左右。实际上, 自
制的衰减器完全能满足目前有线电视工程中的需要,
这样既经济又方便。下面仅提供常用的阻抗为 758 不平衡对称 Π型和 T 型衰减器的电路结构及计算公式 (见图 1)。
(a) (b) 图 2 衰减器设计例
同上例, 设计一个 T 型衰减器 (图 2b)
87
80
62
18 22 37 56 68 109 103 77
24 35 55 64 81 104 113 92
49 64 78 87 103 121 120 101
72 92 95 98 112 100 103 99
化误差也小, 精度要高些。频率愈高, 量化间 DCT 变换系数 F (u, v ) 除以量化表中对
表 1 部分衰减器计算值
衰减值
Π型
T型
上式中 K 为电压比, 它与衰减量的关系为
(dB ) R 1 (8 )
R 2 (8 )
R ′1 (8 )
R ′2 (8 )
K=
lg-
1 衰减量 20
(dB )
举例如下:
设计一个阻抗为 75 8、衰减量为 8 dB 的 Π型衰减
器 (见图 2a)。

π形T形衰减器设计原理ppt课件

Rr”=R1+Rr’
条件二： Re’=(R1+Rin)//R3 Re”=R2+Re’
精品ppt
7
条件三
8
根据基尔霍夫定律可得以下关系式：
V1-V3=I1R1
V3=I3R3 I1=I2+I3
V3-V2=R2I2 r(R 2R 3)RAout
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1、输入等效电阻（Rr”) 与左端阻抗（Rin）一致
2、输入等效电阻（Re”）与右端阻抗（Rout）一致
各种电流、电阻、电压定义
假设输入功率为P1，输出功率
3、衰减量(A)为设计值为P2，衰减量（A）订为（P2/P1)
其中： P1=V1I1 & V2=V2I2
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条件一、二
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条件一： Rr’=(R2+Rout)//R3
18.08 48.63 43.03 77.11 207.43 87.14
23.90 52.27 32.84 71.75 156.91 114.20
衰减量小于5dB时没有实质的解，因此未列出
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14
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衰减器的设计
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上页图中所示的T型及π型结构的电阻有特定的关系，可以相互转换，这里以T型结构为例设计衰减器。
一般而言，衰减器的应用是宽频的，也就是：衰减器在设计及制作时并不考虑在特定频带使用，因此，这里推到的阻抗值都仅有电阻值而没有电抗值。
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5
衰减器设计条件
6
我们希望设计的衰减器符合以下三个条件：

Pi型衰减器设计

P i型衰减器设计集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#低成本的表面贴PIN管的Pi型衰减器简介模拟衰减器在射频以及微波网络方面得到了很广泛的应用。

无论是采用砷化镓微波集成电路（GaAs MMICs）还是采用PIN管的网络，它们都是通过电压来控制射频信号的功率的。

在商业应用中，比如蜂窝电话网，个人通信网络，无线局域网以及便携式无线电等，衰减器的造价是设计中的一个重要因素。

本文描述了一种利用塑胶封装的表面贴片设计的低造价、宽频带的PIN管Pi型衰减器。

背景图1描绘了基本的Pi型衰减器以及它的设计方程。

调整分流电阻R1和串联电阻R3以满足衰减值A=20 log(K)，同时提供与系统特性阻抗匹配的输入输出阻抗。

当PIN管工作在高于其截止频率fc（见附录A）时，它可以用作为流控可变电阻。

故可用三个PIN管代替Pi型电路中的固定电阻来构造一个可变衰减器。

作为一个例子，图2给出了一个由三个PIN管构成的衰减器，这个电路在10MHZ到500MHZ的频率范围内有良好的性能。

然而，在Pi 型电路中用三个PIN管作为三个可变电阻导致了网络的不对称，这就使偏置电路相当复杂。

4个PIN管组成的Pi型衰减器如图3，如果用两个PIN管来代替电阻R3，会有很多好处。

首先，由于网络的最大隔离度是由串联的PIN管决定的，用两个PIN管取代一个管子将提高衰减的最大值，或是在一定的衰减量下使频率上限增加一倍。

第二，代替串联电阻的两个PIN管180度反相工作，使得偶数阶的非线性产物得以抵消。

第三，构成的衰减器网络是对称的，而且偏置电路非常简单。

V+是一固定电压，Vc是控制网络衰减量的可变电压。

采用两个串联PIN管代替一个管子的唯一负面影响就是导致插损的轻微增加，合计小于。

R1和R2分别作为串联PIN管D2和D3的偏流电阻，它们必须做得足够高以减小插损；然而，如果它们作得太高，就需要非常高的控制电压Vc。

衰减器原理及其设计

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。

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。

T_型与π型衰减网络

+
UO
−
R2
R1
+
R3 RO
RI
UI
− −
图 5：非对称 T 型网络首先由电压相互关系可得：
( R1 + RI ) (
由阻抗关系可得：
UI RI
R3
+
UI U ) R2 + I ( R1 + RI ) = U O RI RI
⑤
( RI + R1 ) // R3 + R2 = RO ( RO + R2 ) // R3 + R1 = RI
RI
RO ，所以可得
( RO + R1 ) // R2 + R1 = RO
又根据电路输入电压和输出电压的关系可得：
①
( R1 + RO ) (
联立方程①和②，可解得：
UI RO
R2
+
UI U ) R1 + I ( R1 + RO ) = U O RO RO
②
UO U −1 2 O U UI 和 R2 = RO R1 = RO I UO U +1 ( O )2 −1 UI UI
我们可以通过在输入端简单的串联一个电阻来实现对信号的衰减如图所示r用来衰减进入设备的信号电压但是它导致从源端看进去的输入阻抗为50这种结果常常是我们不希望的因为它会导致信号不匹配
蓝玉LG
T 型与π型衰减网络引言在无线系统测试中常常需要对从一个设备到另一个设备的信号进行衰减。例如，射频发射机测试中，涉及的功率等级常常从几瓦到几百瓦甚至上千瓦，这么大功率的信号必须得经过衰减以后才可以连接到大部分的测试设备中，否则会对测试设备有损害。一种叫做衰减器的简单电路常常能用来减少信号幅度，而且衰减器不但可以把信号电压衰减到一定值还可以对阻抗值进行变换。实现此功能的电路常常被称作π型或 T 型衰减网络。理论分析大部分测试设备常常具有特定的输入阻抗。比如，许多的无线通信测试设备的特性阻抗为 50 Ω 而视频设备的特性阻抗为 75Ω。我们可以通过在输入端简单的串联一个电阻来实现对信号的衰减，如图 1 所示，R 用来衰减进入设备的信号电压，但是它导致从源端看进去的输入阻抗为

衰减器课程设计的基本原理及电路图

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二端口网络，它的特性阻抗、衰减量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对称型的 T 型、型、桥 T 型和倒 L 型（不对称型）等几种结构，其电路形式和计算公式如下。
RC 2
1
ห้องสมุดไป่ตู้
RC1
R2 RC 2
RC 1 RC1 RC 2
图 4. 倒 L 型衰减器式中，Rc 为二端口网络的特性阻抗（对称时），即输入输出阻抗，Rc1 和 Rc2 两侧特性
A
阻抗，分别为非对称衰减器的输入输出阻抗； N 10 20 ，为输入电压与输出电压之比，A
为衰减的分贝数。
R2 RC 2
RC1 75 RC1 RC 2
600 600 75
80.18
N1 1
1
RC 2 RC1
1

1
1
75 600
1

15.48
（2）桥 T 型电路计算：由于总衰减量 A=30dB，N=10^(30/20)=31.62；所以桥 T 型衰减量 N2 为
电压比分贝：dB=20lg（Uo/Ui）以上衰减器中，T 型、型、桥 T 型属于对称衰减器，主要用于衰减。而倒 L 型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配。
倒 L 型不对称衰减器构成阻抗匹配器，与对称衰减器所不同的是，不能指定衰减量，其输入输出阻抗确定后，其衰减量也就确定了。其衰减值见下表。
表 1 倒 L 型衰减器衰减值与输入输出阻抗比的关系
信号衰减器原理及设计
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。

Pi型衰减器设计

低成本的表面贴PIN管的Pi型衰减器简介模拟衰减器在射频以及微波网络方面得到了很广泛的应用。

无论是采用砷化镓微波集成电路（GaAs MMICs）还是采用PIN管的网络，它们都是通过电压来控制射频信号的功率的。

在商业应用中，比如蜂窝电话网，个人通信网络，无线局域网以及便携式无线电等，衰减器的造价是设计中的一个重要因素。

本文描述了一种利用塑胶封装的表面贴片设计的低造价、宽频带的PIN管Pi型衰减器。

背景图1描绘了基本的Pi型衰减器以及它的设计方程。

调整分流电阻R1和串联电阻R3以满足衰减值A=20 log(K)，同时提供与系统特性阻抗匹配的输入输出阻抗。

当PIN管工作在高于其截止频率fc（见附录A）时，它可以用作为流控可变电阻。

故可用三个PIN管代替Pi型电路中的固定电阻来构造一个可变衰减器。

作为一个例子，图2给出了一个由三个PIN 管构成的衰减器，这个电路在10MHZ到500MHZ的频率范围内有良好的性能。

然而，在Pi型电路中用三个PIN管作为三个可变电阻导致了网络的不对称，这就使偏置电路相当复杂。

4个PIN管组成的Pi型衰减器如图3，如果用两个PIN管来代替电阻R3，会有很多好处。

首先，由于网络的最大隔离度是由串联的PIN管决定的，用两个PIN管取代一个管子将提高衰减的最大值，或是在一定的衰减量下使频率上限增加一倍。

第二，代替串联电阻的两个PIN 管180度反相工作，使得偶数阶的非线性产物得以抵消。

第三，构成的衰减器网络是对称的，而且偏置电路非常简单。

V+是一固定电压，Vc是控制网络衰减量的可变电压。

采用两个串联PIN管代替一个管子的唯一负面影响就是导致插损的轻微增加，合计小于0.5dB。

R1和R2分别作为串联PIN管D2和D3的偏流电阻，它们必须做得足够高以减小插损；然而，如果它们作得太高，就需要非常高的控制电压Vc。

如果设计者不需要很大的带宽的话，可以通过在R1和R2及RF线之间加装一些扼流圈来改善插损特性，这些电感可以降低网络射频部份的电阻。

pi型衰减器频谱

pi型衰减器频谱
pi型衰减器是一种常见的无源射频衰减器，在射频电路中经常使用。

它由一个串联的阻抗网络组成，通常由两个电容和一个电阻组成。

pi型衰减器的频谱特性取决于其三个元件的阻抗值和频率。

在频率响应中，pi型衰减器会引入一些损耗，并且在特定的频率范围内有一个最大衰减值。

在频谱图中，pi型衰减器的衰减特性通常呈现出一个带通滤波器的行为。

衰减器对低频和高频信号的衰减程度较大，而在中心频率附近的信号衰减较少。

需要注意的是，pi型衰减器的频谱特性也受到其元件的尺寸、材料和布局的影响。

不同的设计和参数选择会导致不同的频谱响应。

因此，在设计pi型衰减器时，需要根据具体的应用要求来选择合适的元件值和布局。