衰减器 衰减器的主要指标

1.衰减
衰减是最常用的术语,用来描述传输过程中从衰减器一端到另一端信号降低的幅度,即S21参数,可以用倍数或分贝表示:
A=101g(Pout/Pin)
公式中,a为衰减(db);Pout为输出信号电平;Pin是输入信号电平。请注意,Pout和Pin都使用相同的功率值(W、mW或μW)。
常见的衰减量为3、6、10、15、20、30和40dB,在一些低功率衰减器(2W以下)中可以看到1、2、…、10dB的衰减量。少数功率超高的衰减器衰减超过50dB。精密衰减器可以达到一位小数的衰减,比如3.3dB。
2.衰减的频率响应
在25°C时,衰减在整个频率范围内的变化(分贝)称为衰减的平坦度。
频率响应是衰减器的一个重要指标。例如,在放大器或发射机的谐波测量中,衰减器的频响指数会影响谐波测量的相对误差。下图是典型衰减器(50W,20dB,BXTP/N20A-504-44)的频率响应曲线。

衰减器 衰减器的主要指标


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射频衰减器的典型频率响应曲线
3.衰减偏差
在25℃时,当输入功率为10mW时,测得的插入损耗偏离标称值。
4、VSWR
VSWR是S11/S22参数,等于衰减器的特性阻抗与输入/输出阻抗之比。对于微波/射频路由器,如电缆和适配器,它们的输入阻抗和输出阻抗几乎相等,而衰减器不同,这是由于它们的衰减特性。衰减器的这一特性可用于射频系统中的阻抗匹配。衰减器具有良好的VSWR性能,其典型值小于1.1。下图是衰减器的典型VSWR指数。

衰减器 衰减器的主要指标


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射频衰减器的典型VSWR
5.平均功率容量
即衰减器的输出端接特性阻抗,环境温度为25℃时,可长期加到衰减器的输入端。当工作温度升至125℃时,允许输入功率降至额定功率的10%(见下图),衰减器的其他指标不应改变。需要注意的是,输入到衰减器的射频能量大部分转化为热能,被散热器消耗掉,所以衰减器在工作过程中具有较高的表面工作温度。

衰减器 衰减器的主要指标


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功率容量与环境温度的关系
6.最大峰值功率
最大峰值功率的定义与最大平均功率的定义类似,但脉冲宽度与施加功率峰值功率的关系通常由制造商自己定义。
7.动力系数
当输入功率从10mW变为额定功率时,衰减的变化系数表示为dB/(dB *W)。衰减的变化值由功率系数乘以总衰减(分贝)和功率(瓦)计算得出。例如,功率容量为50W、标称衰减为40dB的衰减器的功率系数为0.001 dB/(DBW),这意味着当输入功率从10mW增加到50W时,衰减将变化0.001x40x50=2 (dB)!
在测试和测量中,这个指标将直接影响最终的精度,尤其是在大功率测量中。如果用上述衰减器测量蜂窝基站的输出功率,当测得的功率为20W (43dBm)时,衰减器的衰减变化为0.001x40x20=0.8(dB),这意味着最终的测试结果可能是43dBm 0.8dBm,只有衰减器误差高达-17%和+20%,这还没有计算失配误差和功率计误差。
8.温度系数
温度系数是指在最大工作温度范围内插入损耗的最大变化,表示为(℃)-1,典型值为0.0004(℃)-1。例如在25 ~ 125°C范围内,一个标称值为30dB的衰减器的衰减往往会变为0.0004x30x100=1.2 (dB)。
9.工作温度极限
工作温度极限是衰减器工作在最大输入功率时的最高温度(℃)。
10.连接器寿命
连接器的寿命是指正常连接和断开的次数。在规定的连接器寿命内,衰减器的所有电气和机械指示器应满足产品手册中规定的要求。

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