衰减器课程设计的基本原理及电路图
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。
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 。
桥T型衰减器的设计与分析解读
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩桥 T 型衰减器的设计与分析1.实验目的（1）熟练进行实验室实验设备的使用，提高仪器使用能力。
（2）了解桥 T 型衰减器的工作原理及作用。
（3）学习用 orCAD 仿真寻找最佳参数。
（4）学会用电阻 Y- △等效变换分析电路。
（5）提高自主设计能力，综合运用所学知识解决实际问题。
2.总体设计方案或技术路线利用桥 T 型电路负载R L上的输出电压U总是小于输入电压U S的原理，调节负载电阻R L的阻值，从而得到衰减程度不同的输出电压，构成衰减器电路。
（ 1 ）利用电阻Y- △等效变换，从理论上计算电阻R1、 R2 、 R L满足什么关系时，有U 0.5Us 。
以理论计算确定的电阻及电源参数，利用orCAD 进行仿真实验，从仿真结果验证理论计算的正确性，并通过操作实验进行对比验证。
（2）利用电阻 Y- △等效变换，从理论上计算电阻R1、 R2、 R L满足什么关系时，有输出电阻 R O R L。
利用orCAD进行仿真实验，从仿真结果验证理论计算的正确性，并通过操作实验进行对比验证，计算出此时电压比U 的值。
U S（3）改变R L的值，测量并计算出不同阻值下U 的值，并绘制出U~ R L的变化曲线，U S U S 探究衰减程度与负载阻值的关系。
（4）衰减系数为衰减器的一项重要指标，其衰减公式为：20 lg U S，单位为 dB。
对于U（2），计算不同参数下衰减器的衰减比例。
对于（3）计算不同参数下衰减器的衰减比例，并绘制出 20 lg US ~ RL的曲线，探究衰减系数与负载阻值的关系。
U3.实验电路图经 Y- △变换：其中R33R14.仪器设备名称、型号（1） TFG2000 型函数信号发生器（2）可编程线性直流电源（3）电阻箱一台（4）电阻若干（5）数字万用表（6） Fluke 190-104 型示波表（7） Fluke i30s 电流钳表（8）交直流实验箱（9）导线若干5.理论分析或仿真分析结果1、根据 Y- △变换公式，理论证明得对于桥T 型衰减器，当3R1 R2 R L R2 3R1 R L 时， U 0.5Us 。
衰减器设计
Lumped-components
Ctrl+R旋转 器件
Simulation-S_param
练习：设计10dB П型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。
A 1010 1 Rs Z 0 2 1 R p1 R p 2 Z 0 1
3. T型异阻式
A 1010 R 2 Z1 Z 2 p 1 a 1 Rs1 Z1 Rp 1 Rs 2 Z 2 a 1 R p 1 1 Z1 Z 2 s 2 1 1 a 1 1 R p1 Z 1 R s 1 1 1 a 1 1 R p 2 Z 1 R 2 s
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。
3 衰减器的主要用途
(1)控制功率电平: 在微波超外差接收机中对本振输出 功率进行控制,获得最佳噪声系数和变频损耗,达到最佳 接收效果。在微波接收机中,实现自动增益控制,改善动 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) 用于雷达抗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, 突然加大衰减。
实验二 衰减器设计
转化为［S］矩阵为：
a11 a12 a21 a22 s11 a a a a 11 12 21 22 a11 a12 a21 a22 s22 a a a a 11 12 21 22 2 s 21 a11 a12 a21 a22 s 2(a11a12 a12a21 ) 12 a11 a12 a21 a22
1 Rp的传输矩阵： a 2 1 / R p
0 1
0 1 Rs1 a11 a12 1 Rs1 1 a 0 1 1 / R 1 0 1 p a21 a22 1 Rs1 / R p 2 Rs1 R / R p 1/ R 1 Rs1 / R p
控制信号
Hale Waihona Puke 微带单管电调衰减器三、衰减器的测量
1. PNA网络分析仪介绍
仪器的面板与按键
指示灯
↓ →
亮度
显示器
←
菜单 输出 输入A 输入B
复位 执行
示例：测失配负载在800～1000MHz的驻波比，每隔 10MHz测一点，共测21点。
1. 开机时或复位后出现的就是主菜单，光标在底部《校：×× 》处闪 动， 2. 按一下〖↓〗键，光标到菜单顶部左边。若为频域则往下进行，否则 按〖→〗键，使出现《 频域 》。 3. 按一下〖↓〗键，光标到菜单顶部右边。若为《0.1MHz》则往下进 行，否则按〖→〗键，使出现《 0.1 》。 4. 按一下〖↓〗键，使光标到《BF》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《BF：0800.0MHz》。 5. 按一下〖↓〗键，使光标到《⊿F》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《⊿F：0010.0MHz》。 6. 按一下〖↓〗键，使光标到《EF》下，按〖→〗或〖←〗键，使出 现《EF：1000.0MHz》。屏幕自动出现《N=21》。 7. 按一下〖↓〗键，使光标到《M：××》下，若为《M：常规》则往 下进行，否则按〖→〗键，使出现《M：常规 》。 8. 按一下〖↓〗键，使光标到《测：A B 》下，若A下为《 回损 》， 则往下进行，否则按〖→〗或〖←〗键，使A下出现《 回损 》。
衰减器原理
衰减器原理
1.衰减器
衰减器是电子电路中用来减小信号幅度、减弱信号总量的器件，
其可将高幅度、宽动态范围的音频大信号压缩为细小的把握，被广泛
应用在各类音频设备中，它的作用是可以选择性地控制各支路间信号
的强度。
2.衰减器原理
衰减器一般由两个选择空间、四个电阻元件以及传输线组成，其中，两个选择空间通过操作可以设定衰减比，典型的衰减比可以是1:1、1:2、1:4等，而电阻元件则可以改变衰减比的大小，具体的衰减比改
变则由电阻元件之间的电路结构来决定。
至于传输线则由连接两个选
择空间的实际线路来提供，这种传输线起着将输入到衰减器的信号转
换成满意输出信号的作用。
3.衰减器性能
衰减器的性能取决于电阻元件和传输线组件的材料质量，正确设
置衰减器可以使信号传输损失至最低，输出信号的衰减变化幅度也是
很小的。
此外，另外一个重要的性能指标是衰减器的噪声，一般情况下，噪声越小，衰减器性能越好；由于传输线的材料品质，可能会造
成一定的噪声产生。
4.衰减器应用
衰减器主要应用于各种音频设备，它可以控制支路间信号的强度，其作用是将音量以合理的幅度改变。
并且，衰减器可以将高质量的声
音信号衰减至可靠的范围，以致其音质、动态特性可自由控制，从而
避免音量增大过多损坏音频器件。
此外，衰减器还可以应用在其他的
一些回路中，允许对输出信号的幅度和功率有效控制和衰减。
衰减器的原理
衰减器的原理
衰减器是一种用于控制信号强度的器件，它在电子电路中起着非常重要的作用。
衰减器的原理主要是通过消耗信号的能量来实现信号强度的控制，从而达到调节信号强度的目的。
衰减器的原理可以通过以下几个方面来解释：
首先，衰减器内部通常包含有阻抗匹配网络和可变衰减元件。
阻抗匹配网络的
作用是将输入和输出端口的阻抗进行匹配，以确保信号能够有效地传输。
可变衰减元件则可以通过调节其阻值来控制信号的衰减程度。
其次，衰减器的原理还涉及到信号的能量损耗。
当信号经过衰减器时，会在其
中产生能量损耗，这会导致信号的强度减小。
衰减器内部的可变衰减元件可以通过改变其阻值来调节信号的能量损耗，从而实现对信号强度的控制。
另外，衰减器的原理还与衰减器的类型有关。
在实际应用中，衰减器可以分为
固定衰减器和可变衰减器两种类型。
固定衰减器的衰减值是固定不变的，而可变衰减器可以通过外部控制手段来实现对衰减值的调节。
衰减器的原理还包括了信号的传输特性。
在衰减器中，信号的传输是通过传输
线来实现的。
传输线的特性会对信号的衰减产生影响，因此在设计衰减器时需要考虑传输线的特性对信号的影响。
总的来说，衰减器的原理是通过阻抗匹配网络和可变衰减元件来控制信号的衰
减程度，从而实现对信号强度的调节。
衰减器的原理涉及到信号的能量损耗、衰减器的类型和信号的传输特性等方面，是电子电路中非常重要的一部分。
通过对衰减器原理的深入理解，可以更好地应用衰减器来满足不同场合对信号强度的要求。
反相衰减器电路
反相衰减器电路反相衰减器电路是一种常用的电子电路，用于对输入信号进行衰减和反相处理。
它由一个放大器和一组电阻组成，可以实现对输入信号的放大和控制。
本文将从原理、设计和应用三个方面介绍反相衰减器电路。
一、原理反相衰减器电路的基本原理是利用放大器的负反馈作用和电阻的分压特性来实现对输入信号的衰减和反相处理。
具体而言，放大器的负反馈可以使得输入和输出之间的差别被放大器自动补偿，从而实现输入信号的放大；而电阻的分压特性可以通过选择适当的电阻比例来实现输入信号的衰减。
通过合理设计电路参数，可以实现对输入信号的精确控制和调节。
二、设计反相衰减器电路的设计需要考虑几个关键因素：放大倍数、衰减量和频率响应。
放大倍数决定了输入信号经过电路后的增益大小，可以根据需要选择合适的放大倍数；衰减量决定了输入信号经过电路后的衰减程度，可以通过选择合适的电阻比例来实现；频率响应决定了电路对不同频率信号的处理能力，可以通过选择合适的放大器和电阻参数来实现。
在设计反相衰减器电路时，首先需要选择合适的放大器。
放大器的增益范围和输入输出阻抗要与应用场景相匹配。
然后根据需要确定衰减量，选择合适的电阻比例。
最后，根据频率响应要求选择合适的放大器和电阻参数。
三、应用反相衰减器电路在实际应用中有广泛的用途。
以下是几个常见的应用场景：1. 降噪电路：反相衰减器电路可以将噪声信号进行衰减和反相处理，从而实现降噪效果。
2. 音频处理：反相衰减器电路可以对音频信号进行放大和控制，用于音频放大器、音响系统等设备。
3. 信号调节：反相衰减器电路可以对输入信号进行精确的调节和控制，用于测量仪器、调试设备等场合。
4. 电子滤波器：反相衰减器电路可以与电容、电感等元件组合成电子滤波器，用于对特定频率范围的信号进行滤波。
需要注意的是，反相衰减器电路在设计和应用时需要考虑电压、电流和功率的限制，以确保电路的稳定性和可靠性。
此外，还需要注意信号的幅度、频率和相位等特性，以满足实际需求。
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。
衰减器设计
衰减量：
A=20lg|s21|(dB) 端口匹配： 20lg|s11|=-∞。
A
1010
Rp
Z0
2
1
Rs1 Rs2 Z0
1 1
2. П型同阻式
A
1010
Rs
Z0
2
1
R p1
Rp2
Z0
1 1
(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。
2
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。
1
Rp2
1 Z2
a 1
1
1 Rs
1
设计实例一：设计一个5dB T型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。 （1） 同阻式集总参数衰减器A=-5dB,由公式计算元件参数:
A
1010
Rp
Z0
2
1
82.24
a 1
Rs1 Rs2 Z0
R
p1
Rp2
Z0
1 1
练习：设计10dBП型异阻式（Z1=50 Ω,Z2=75Ω）固定衰减器。
衰减器工作原理
衰减器工作原理
衰减器是一种用于控制电路中信号强度的装置，它的工作原理可以通过两种方式来实现——电阻式衰减器和可变衰减器。
1. 电阻式衰减器：
电阻式衰减器通过串联电阻来降低输入信号的强度。
当信号通过电阻时，电阻会吸收一部分信号能量，使得信号的幅度减小。
衰减器的电阻值与输入信号之间存在一个固定的数学关系，使得输出信号的强度能够可控地衰减到所需的级别。
2. 可变衰减器：
可变衰减器有时也称为可调衰减器，它可以实现根据需要灵活地调整输出信号的强度。
可变衰减器通常采用变压器或压控可变电阻等器件，通过调整其参数来改变输出信号的幅度。
例如，在变压器中，可以改变输入信号与输出信号之间的匝数比例，从而实现信号强度的可调节。
衰减器的主要作用是匹配电路的信号强度，并降低可能引起干扰或过载的信号。
在无线通信系统中，衰减器常用于将发射机的信号减小到接收机能够接受的水平，以保证通信的可靠性和正常运行。
同时，衰减器也可以在实验室中用于调节信号强度，以便进行各种信号处理和测试。
π形T形衰减器设计原理ppt课件
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
7
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
精品ppt
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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。
精品ppt
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：
2019年最新-第十一讲功率衰减器-精选文档
去耦元件
作为振荡器与负载之间的去耦合元件。
相对标准
作为比较功率电平的相对标准。
用于雷达抗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，突然加大衰减。
衰减器的技术指标
工作频带
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。
T型同阻式设计（Z1=Z2=Z0）
Z R / / RR Z 0 s 1 p s 2 0
对衰减器的要求是衰减量为 A=20lg|s21|(dB) 端口匹配10lg|s11|=-∞。
T型同阻式设计（Z1=Z2=Z0）
求解联立方程组就可解得各个阻值。 下面就是这种衰减器的设计公式：
R s1 1
1 R s 1 / R p 1/ Rp a11 a12 a 21 a 22
2 R s1 R / R p 1 R s1 / R p
s 21 s 12
2 ( a 11 a 12 a 12 a 21 ) a 11 a 12 a 21 a 22
10
A 10
2 Rp Z0 1 R s1 R s 2 Z 0
1 1
П型同阻式设计（Z1=Z2=Z0）
对于 П 型同阻式衰减器，取 Z1 Rs Rp1=Rp2 ，可以用上述 T 型同 阻式衰减器的分析和设计方 Rp1 法。 利用三个［ A ］参数矩阵相 A 乘的办法求出衰减器的［ A ］ 1 0 10 参数矩阵，再换算成［ S ］ 1 Rs Z0 矩阵，就能求出它的衰减量。 2
同阻式 异阻式
Z1、Z2是电路 输入端、输出 端的特性阻抗
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减小信号强度的电子器件，它在无线通信系统、雷达系统、微波系统等领域都有着广泛的应用。
衰减器的设计原理及其工作原理对于电子工程师来说是非常重要的，下面我们将对衰减器的原理及其设计进行详细的介绍。
首先，衰减器的原理是通过一定的电路结构来实现对信号强度的减小。
在设计衰减器时，需要考虑到信号的频率范围、衰减量、插入损耗、驻波比等参数，以确保衰减器能够在特定的工作条件下正常工作。
衰减器的设计需要结合电路理论、微波技术以及射频工程等知识，通过合理的电路布局和元器件选取来实现对信号强度的精确控制。
其次，衰减器的设计包括固定衰减器和可调衰减器两种类型。
固定衰减器的衰减量是固定的，一般通过串联电阻、电容、电感等元件来实现。
而可调衰减器可以根据需要调节衰减量，一般采用可变电阻、可变电容、PIN二极管等元件来实现。
在实际应用中，根据不同的需求可以选择合适的衰减器类型，以满足系统对信号强度精确控制的要求。
另外，衰减器的设计还需要考虑到对信号的影响。
由于衰减器在工作时会引入一定的插入损耗和反射损耗，因此需要通过合理的设计来减小这些损耗，以确保信号的传输质量。
此外，衰减器的设计还需要考虑到对信号的相位稳定性和频率响应等参数的影响，以保证衰减器在整个工作频率范围内都能够稳定可靠地工作。
最后，衰减器的设计需要结合实际应用需求进行优化。
在设计衰减器时，需要考虑到系统对信号强度的精确控制需求、对信号质量的要求以及对系统整体性能的影响等因素，以确保设计出的衰减器能够满足实际应用的需求。
总之，衰减器的设计原理及其设计是电子工程领域的重要内容，它涉及到电路理论、微波技术、射频工程等多个领域的知识。
通过对衰减器的原理及其设计进行深入的研究和学习，可以帮助电子工程师更好地理解和应用衰减器，从而为无线通信系统、雷达系统、微波系统等领域的设计和应用提供技术支持。
可调光衰减器设计
课程设计课程名称光通信原理课程设计题目名称可调光衰减器的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师2014年10月24日一、引言提出了一种基于热光调节的可调光衰减器结构。
该衰减器通过腐蚀光纤包层到一定厚度和长度后，在表面涂覆较大热光系数的聚合物材料得到。
从模场变化角度分析了传输光束的衰减与涂覆材料折射率的关系，并从实验上测试了使用不同涂覆材料时的衰减。
理论分析与实验结果均表明在涂覆材料折射率略大于原光纤包层材料折射率时，涂覆材料折射率微小的变化将引起传播光束衰减的大幅度变化，并且光纤被腐蚀的长度越长或包层材料剩余厚度越小，衰减越大。
因此，由热光系数大、折射率略大于光纤包层的聚合物材料所组成的可调光纤衰减器，具有衰减调节范围大且功耗小、插入损耗小、成本低、低偏振特性、易于与其它光纤器件祸合或集成等特点。
可调光衰减器(V OA)的用途是降低或控制光信号，按其工作原理大致可分为以下几类:机械型分立式微光学衰减器、液晶型可调光衰减器、光纤可调光衰减器、微机电系统(MEMS)光衰减器和平面波导型光衰减器等。
其中，光纤可调光衰减器具有结构简单、插入损耗小、成本低、可直接与光纤或作为尾纤与其它波导器件对接等突出的优点而具有广泛的应用前景，但有关光纤模场(热光)控制的可调光衰减器研究却很少。
光波导的光场分布主要是由折射率的空间分布和波导的几何结构所决定，因此改变光纤包层折射率，将改变光纤中光束的传输特性。
据此本文提出一种结构简单的光纤型热光可调光衰减器的设计方案:通过腐蚀光纤包层，使包层剩余厚度少于一定值后，在其表面涂覆较大热光系数的聚合物材料得到。
二、方案论证1.工作原理将单模光纤中某一段的包层腐蚀到一定厚度以后，在其外部涂覆上折射率热光可调的材料。
当材料折射率受热光调节发生变化时，经过上述处理的光纤模场发生变化，从而引起模场失配甚至导模能量泄漏衰减。
下面从模场变化的角度分析涂覆材料折射率与衰减的关系。
通常用高斯模型来近似描述单模光纤中光能量的分布。
毕业设计---电磁脉冲衰减器的设计
毕业论文(设计) 题目电磁脉冲衰减器的设计学生姓名学号院系专业指导教师X年X月X日目录引言 (1)1 衰减器简介 (1)1.1 基本工作原理 (1)1.2 衰减器的技术指标 (2)1.3 衰减器的类型 (2)1.3.1 光衰减器 (2)1.3.2 吸收式衰减器 (3)1.4 研究现状 (3)1.5 电阻衰减器 (4)2 有限元方法以及HFSS概述 (5)2.1 有限元方法原理 (5)2.2 分片插值与基函数的选取 (6)2.3 Helmholtz方程的有限元解 (8)2.4 电磁场有限元计算软件HFSS介绍 (10)3 衰减器设计 (12)3.1 结构形式 (13)3.2 仿真模型建立 (13)3.3 结构仿真 (14)4 样机制作 (19)4.1电阻材料的选择 (19)4.2其他材料选择 (20)4.3 具体样机结构 (20)5 总结 (22)参考文献 (22)ABSTRACT (24)电磁脉冲衰减器的设计摘要：电磁脉冲及其工程防护的理论和技术一直是当今世界各大国研究的热点之一。
在分析衰减器的性能影响因素的基础上，采用高频电磁场计算软件HFSS进行建模分析和尺寸结构仿真优化，设计了用于电磁脉冲衰减的衰减器，制作衰减器的样机，衰减率为33.3％，试验结果表明衰减器的性能符合使用要求，可以用于上升沿大于2.5ns电磁脉冲的衰减。
关键词：电磁脉冲；衰减技术；衰减器；结构设计引言20世纪60年代初，由于量子辐射物理、加速器技术、介质中放电现象的发展，研究高功率脉冲的性质成了急待解决的问题。
典型的高功率电磁脉冲包括：核爆炸电磁脉冲（NEMP）[1]，非核电磁脉冲武器产生的脉冲，雷电电磁脉冲（LEMP），静电放电（ESD）脉冲以及大功率电子、电气开关的动作产生的电磁脉冲等[2]。
电磁脉冲（EMP）是一种瞬变电磁现象，从时域波形看，一般具有陡峭的前沿，宽度较窄；从频域看，则覆盖了较宽的频带[3]。
电磁脉冲能使晶体管、集成电路、电阻及电容、滤波器和继电器等电子元器件受到损坏；可以把电磁脉冲的能量传递给电子设备，引起电子设备的失效或损坏、电路开关跳闸和触发器翻转；能使根据磁通工作的存贮器消磁或失真，破坏元器件或抹去存贮的信息。
压控衰减器负压控制电路设计
压控衰减器负压控制电路设计压控衰减器（Voltage Controlled Attenuator，简称VCA）是一种可以通过电压来控制电路中信号衰减程度的器件。
它在射频和微波电路中被广泛应用于信号调节和控制的场景中。
本文将介绍压控衰减器负压控制电路的设计原理和应用。
一、设计原理压控衰减器负压控制电路的设计原理是基于电容二极管的反偏压效应。
电容二极管在正向偏压时，具有很小的电阻，而在反向偏压时，电容二极管的电阻会增大。
通过调节电容二极管的反偏电压，可以实现对信号的衰减控制。
二、电路设计压控衰减器负压控制电路的基本设计包括电压控制源、偏置电路和电容二极管。
其中，电压控制源用于产生可调的负压，偏置电路用于为电容二极管提供适当的偏置电压。
电容二极管则根据反偏压效应来实现对信号的衰减控制。
在电路设计中，需要考虑以下几个方面：1. 电压控制源：电压控制源需要能够产生可调的负压，并具有稳定性和高精度。
常见的电压控制源包括可调稳压器和运算放大器等。
2. 偏置电路：偏置电路需要为电容二极管提供适当的偏置电压，以确保其在正向偏压和反向偏压时的电阻稳定性。
常见的偏置电路包括电阻分压网络和运算放大器等。
3. 电容二极管：选用合适的电容二极管是实现压控衰减器负压控制电路的关键。
需要考虑电容二极管的容值范围、带宽和失真等参数。
三、应用场景压控衰减器负压控制电路在射频和微波领域有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 无线电通信系统中的功率控制：通过调节压控衰减器的负压，可以实现对无线信号的功率进行精确控制，以适应不同的通信距离和环境噪声。
2. 雷达系统中的动态范围控制：压控衰减器可以用于调节雷达系统中的动态范围，以确保在不同目标距离和回波强度下的信号接收和处理效果。
3. 实验室测试和仪器测量中的信号衰减：在实验室测试和仪器测量中，常常需要对信号进行精确的衰减控制，以满足不同测试需求和测量准确性要求。
四、总结压控衰减器负压控制电路是一种常用的信号调节和控制器件，在射频和微波电路中有广泛的应用。
可变衰减器电路
可变衰减器电路可变衰减器电路是一种常见的电子器件，用于调节电路中的信号强度。
它通常由可变电阻和固定电阻组成，通过调节可变电阻的阻值来改变电路中信号的衰减程度。
在实际应用中，可变衰减器电路具有很大的灵活性和可调性。
它可以用于各种场合，如音频设备、无线通信系统、雷达系统等。
通过调节可变电阻的阻值，可以实现对信号强度的精确控制，从而满足不同应用场景对信号强度的要求。
可变衰减器电路的工作原理是基于电阻的变化来实现信号的衰减。
在电路中，电阻会对通过它的电流产生一定的阻碍作用。
当电阻值增大时，通过它的电流减小，信号强度也会减小。
相反，当电阻值减小时，通过它的电流增大，信号强度也会增大。
可变衰减器电路中的可变电阻通常采用电阻器或FET（场效应管）来实现。
电阻器是一种被设计成具有可调电阻值的器件，通过旋转或滑动电阻器的滑动片，可以改变电阻器两个端点之间的电阻值。
而FET是一种基于场效应原理工作的半导体器件，通过改变其栅极电压来改变电阻值。
在可变衰减器电路中，固定电阻的作用是提供一个基准电阻值，使得可变电阻可以在这个基础上进行调节。
固定电阻的阻值一般是固定的，不会随着调节而改变。
而可变电阻的阻值可以通过旋钮、滑动片等方式进行调节，从而实现对信号强度的精确控制。
除了可变电阻和固定电阻，可变衰减器电路还可以包括其他的电子元件，如电容、电感等。
这些元件的作用是为了调节电路中的频率响应，使得衰减器在不同频率下的衰减程度更加均匀和稳定。
总的来说，可变衰减器电路是一种常见的电子器件，用于调节电路中的信号强度。
它通过调节可变电阻的阻值来改变信号的衰减程度，从而满足不同应用场景对信号强度的要求。
在实际应用中，可变衰减器电路具有很大的灵活性和可调性，可以广泛应用于各种电子设备和系统中。
t型衰减器课设
t型衰减器课设
T型衰减器是一种被广泛应用于电子通信和射频电路中的无源电路元件。
它的作用是将输入信号的功率降低到所需的水平，同时保持输入信号的频率响应不变。
在电子系统中，T型衰减器常用于平衡信号的传输，抑制信号干扰和保护敏感设备。
T型衰减器的原理是通过将输入信号分流到两个并联的电阻中，使信号功率减半。
在传输线上，衰减器的两个电阻与传输线的特性阻抗相匹配，以确保最小的反射损耗。
一般来说，衰减器的衰减量由电阻比值决定，比如1:1的电阻比表示50%的衰减。
在设计T型衰减器时，首先需要确定所需的衰减量。
然后，根据输入和输出端口的特性阻抗，选择合适的电阻值。
常见的特性阻抗包括50欧姆和75欧姆。
接下来，根据电阻比值计算出两个并联电阻的阻值。
最后，将两个电阻连接到传输线上，位置可以根据需要而定，通常是将它们放在输入和输出端口之间。
除了基本的T型衰减器，还有一些变种，如对称T型衰减器和非对称T型衰减器。
对称T型衰减器具有相同的电阻比值和特性阻抗，可以实现对称的信号衰减。
非对称T型衰减器则具有不同的电阻比值和特性阻抗，可以实现不对称的信号衰减。
在实际应用中，T型衰减器常用于各种电子设备中，包括通信系统、天线系统、功率放大器和测量仪器等。
它可以用于调整信号的功率水平，匹配不同设备之间的特性阻抗，并提供信号保护和抑制干扰的功能。
总之，T型衰减器是一种常见且重要的无源电路元件，在电子通信和射频电路中有着广泛的应用。
通过合理设计和选择电阻参数，可以实现所需的信号衰减和保护，确保电子系统的正常运行。
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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
1
2
1
1
2
2
1-
=
+
-
=
N
N
R
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-
=
-
=
N
R
R
N
R
R C
C
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；20
10A 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
Rc1/Rc2 20 15 10 9 8 7 6
5
4
3
2
1
衰减量
39.49 29.49 19.49 17.48 15.48 13.48
11.48
9.47
7.46
5.45
3.41
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。
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。
（1）倒L 型电路计算：
10.14
8001501111166.41150
800800
150721.11)150800(800)(1
1
1
2
12112
22111=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛--=⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛--=Ω
=-=-=Ω=-⨯=-=--C C C C C C C C C R R N R R R R R R R R R
（2）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N 2为 N 2=N/N 1=31.62/10.14=3.1184 计算R1和R2
1
122
11
2
2111112)(-⎥
⎦⎤⎢⎣
⎡--=-=-=C C C C C C C C C R R N R R R R R R R R R
Ω
=-⨯=-=Ω=+-=+-=107.2311184.31184
.3215012277.15611184.31
1184.3150112221N N R R N N R R C C
（3）电路及仿真结果
图5. 由倒L-T 型构成的800-150 30dB 衰减器
（仿真电路：衰减器L-T 800-150 30dB.ewb ）
例2. 设计一衰减器，匹配于信号源内阻R S -600欧与负载电阻R L =75欧之间，其衰减量为30dB 。
选用一节倒L 型和一节对称桥T 型组成衰减器，如图6所示。
（1）倒L 型电路计算：
（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N 2为 N 2=N/N 1=31.62/15.48=2.04 计算R 1和R 2
R 1=Rc(N 2-1)=75×(2.04-1)=78.18Ω R 2=Rc/(N 2-1)=75/(2.04-1)=71.95Ω （3）电路及仿真结果
48.1560075111118.8075600600
7525.561)75600(600)(1
1121211222111=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛--=Ω
=-=-=Ω=-⨯=-=--C C C C C C C C C R R N R R R R R R R R R
图6. 由倒L和桥T型组成的600-75 30dB衰减器
（仿真电路：衰减器L-BrgT 600-75 30dB）
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，由桥T型衰减器构成比较方便。
可变桥T型衰减器的电路结构如图7所示。
图7 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型或可变∏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。
例：设计一个可变桥T型衰减器。
各档衰减值分别为10、20、30dB，特性阻抗Rc=600欧。
解: 计算各档电阻值
(1)10dB N1=3.162
Rs1=Rc*(N1-1)=600*(3.162-1)=1297.37Ω
Rp1=Rc/(N1-1)=600/(3.162-1)=277.49 Ω
(2)20dB N2=10
Rs2=Rc*(N2-1)=600*(10-1)=5400 Ω
Rp2=Rc/(N2-1)=600/(10-1)=66.67 Ω
(3)30dB N3=31.62
Rs3=Rc*(N3-1)=600*(31.62-1)=18373.67 Ω
Rp3=Rc/(N3-1)=600/(31.62-1)=19.59 Ω
(4) 计算各档电阻值
R11=Rs1=1297.37 Ω
R12=Rs2-Rs1=5400-1297.37=4102.63 Ω
R13=Rs3-Rs2=18373.67-5400=12973.67 Ω
R23=Rp3=19.59 Ω
R22=Rp2-Rp3=66.67-19.59=47.08 Ω
R21=Rp1-Rp2=277.49-66.67=210.82 Ω
(5) 电路及仿真结果
图8 由桥T型衰减器构成的可变（0,10,20,30dB）衰减器（仿真电路：衰减器brg-T 600可调.ewb）
课程设计的难点主要是理解电路原理，并计算。
计算比较繁多，可能会出错，这是特别要注意的，若计算出错，那么做出来的衰减器就不能满足要求。