射频功率衰减器电阻值的确定

摘 要： 射频功率衰减器是无线电领域常用部件，本文主要介绍射频功率衰减器的典型形式，以及确定衰减器电阻值的计算方法。
关键词： 衰减 阻抗匹配 π型 T型

1 概述

射频功率衰减器广泛用于电子仪器的测量、电磁兼容测试、以及测量仪器内部的衰减，等等，其性能的好坏直接影响测试的准确度和测量仪器的精度。因此，设计一个精密优良的射频功率衰减器对无线电测量具有重要意义。

2 电路形式

射频功率衰减器一般采用电阻元件，有两种主要电路形式：π型和T型。如图1所示：


图1 射频功率衰减器电路类型

对射频功率衰减器而言，一般不需要进行阻抗变换，即：输入阻抗和输出阻抗相等，电路呈对称形式，所以不管是π型电路，还是T型电路，R2和R3取相同的阻值。

3 基本要求

射频功率衰减器必须遵循以下两条基本原则：
3.1 阻抗匹配
射频功率衰减器要对信号功率进行准确衰减必须阻抗匹配，不然就会形成驻波或反射，影响测量准确度。对衰减器输入而言，输入阻抗要与信号源的输出阻抗匹配；对衰减器输出而言，输出阻抗要与负载阻抗匹配。由于射频功率衰减器一般不需要进行阻抗变换，所以，输入阻抗、输出阻抗、负载阻抗和信号源输出阻抗都相等。
3.2 衰减量符合要求
电压衰减20lgAT=20lg(Vin/Vout) (dB) 或功率衰减10lgATP=10lg(Pin/Pout) (dB) 符合所要求的衰减值，因为功率P=V2/R ， 由于输入阻抗等于输出阻抗，所以，
10lgATP=10lg(Pin/Pout)=10lg(Vin
2/Vout
2)=20lg(Vin/Vout)=20lgAT，因此电压衰减的分贝数（dB）与功率衰减的分贝数（dB）是一致的。根据衰减的分贝数（dB）可求出电压衰减的倍数AT。

4 电路分析计算

4.1 π型衰减器的计算
设信号源的输出阻抗和负载阻抗均为R0，电压衰减倍数为AT=Vin/Vout，Vin和Vout分别为衰减器的输入电压和输出电压，R2=R3=R，如图2所示：


虚线框内是为了计算方便虚加的。这样已知R0和AT，要确定R1和R的值。根据阻抗匹配条件，从Vin往右看对地阻抗等于信号源的输出阻抗R0，即：



所以π型电路的计算公式为：