导读：很多朋友不知道固定衰减器的原理及指标，如何选择固定衰减器。射频易商城RFeasy.cn为你解答固定衰减器的原理及指标
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PIN衰减器的研究①
本文描述了 PIN 管电调衰减器的技术指标、 工作原理和功能， 内容涉及电路设计方法分析， 关键器件选型， 计算机仿真设计， 并结合成本与设计难度等因素， 给出了 初步的设计方案。
1． 引言偏流控制的可变衰减器是重要的微波控制器件， 主要用于电路系统的自动增益控制、 功率电路的电平控制、 放大器增益变化的温度补偿以及收、 发电路的隔离保护等。 而电调衰减器的关键器件是 PIN 二极管， 它开路和短路特性好、 控制速度快、 微波损耗小、 可控功率容量大， 因此在射频高功率电路中经常采用 PIN 管。
2． 技术指标
工作频带
1930~1990MHz 0~20dB 1. 5dB <-14dB 1dB 衰减动态范围 插入损耗 回波损耗 衰减平坦度
二． PIN 管基本特性
电调衰减器的关键器件是 PIN 二极管， 它主要是利用 PIN 管的特性来工作的。PIN 管在射频信号与直流偏置同时作用时， 其所呈现的阻抗大小主要决定于直流偏置的极性及其量值， 而几乎与射频信号的幅度无关。 因此 PIN 管可以用很小的控制功率来控制很大的射频信号功率。. PIN 管在正向偏置时的等效电路如图 1 所示：Rj Rs CjRs 的值很小， 约在 1 欧姆左右； Cj 为节电容； 而 Rj 的数值与偏置电流有关， 当偏置电流为零时， Rj 阻值呈现高阻抗， 随着正偏电流的增大， Rj 很快下降， 当正偏电流继续增大时， Rj 继续减小并趋近于零。利用 PIN 管正向电阻随偏置电流变化的特性， 便可做成各种类型的电调衰减器。 电调衰减器按产生衰减的物理原因可分成两类： 反射型和吸收型。 在反射型衰减器中， 衰减主要由 PIN 管的反射形成； 在吸收型衰减器中， 衰减则主要由 PIN 管的损耗形成。
三． 电路设计方案分析
构成电调衰减器的电路类型很多， 如两管匹配型衰减器， 支路混合衰减器， 3 分贝定向耦合器型电调衰减器， 平衡式电调衰减器， 和吸收阵列式可调衰减器。 利用下图所示的方法可以设计出非常简单的单一 PIN 二极管衰减器。 不过， 在这样的设计中， 很难达到良好的阻抗匹配， 因为二极管的阻抗会明显随着偏压而改变。又由于两管匹配型衰减器工作频带窄， 支路混合器型电调衰减器的工作频带也受到功分器带宽的限制， 吸收阵列式可调衰减器所用 PIN 管数量多， 成本高， 综合以上考虑， 本文提供两种电调衰减器的设计方案， 即 3 分贝定向耦合器型电调衰减器和平衡式电调衰减器， 这两种电调衰减器都采用了 耦合元件， 可有效的改善整个频带的 VSWR。
1． 3 分贝 90 度电桥型衰减器
下图为典型的 3dB 电桥型电调衰减器的电路原理图。 Port1 为信号输入端， Port2 为隔离端， 另外两端为直通端和耦合端。当理想的 3 分贝 90 度电桥各端接特性阻抗 Z0 时， 输出端反射系数为 0， （ c 0） 输入端的功率在直通端和耦合端平分输出（相位相差 90 度） ， 隔离端无输出， 如果把隔离端作为输出端， 则等效为无限大衰减； 如果接在耦合端口的阻抗相等但不等于 Z0 时， 则进入耦合端的功率将部分的反射回去， 两路反射信号在隔离端同相合成， 在输入端相位相差 180° ， 互相抵消； 如果完全反射（ c ） ， 则信号在隔离端完全输出， 形成零衰减。
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频率 : DC – 40 GHz
衰减范围: 衰减范围：1 dB
控制电平 :
损耗 : dB
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频率 : DC – 40 GHz
衰减范围: 衰减范围：2 dB
控制电平 :
损耗 : dB
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