微波電調衰減器,微波電調衰減器是什么意思
微波電調衰減器,微波電調衰減器是什么意思
衰減器是把大電壓信號衰減到一定的比例倍數(一般指功率衰減),達到安全或理想的電平值,方便測試工作,尤其在射頻和微波中運用廣泛。它的衰減指標,有多方面的要求,主要有以下幾方面:衰減精度、承受功率、特性阻抗、可靠性、重復性等。
微波電調衰減器作為一種控制器已被廣泛應用于雷達、電子對抗、通信等各類微波系統中。PIN二極管和GaAs MESFET均可用來制作電調衰減器,但PIN二極管在耐功率性能、低損耗等方面有顯著的優點,特別是PIN二極管由于其具有極小的寄生電參數,因而在微波低損耗電路中更顯優勢。
PIN二極管在微波信號與直流偏置同時作用時,所呈現的阻抗主要決定于直流偏置的極性和量值,幾乎與微波信號的幅度無關。PIN電調衰減器就是利用這一原理,通過對直流偏置電流的控制來實現對微波信號的電調的。對于吸收式電調衰減器,衰減主要由PIN二極管的損耗形成;對于反射式電調衰減器,衰減主要由PIN二極管的反射形成。
微波衰減器分PIN電調衰減器和開關電阻吸收型衰減器。開關電阻吸收型衰減器由SPDT開關和固定衰減器構成,可以實現衰減量的高速數控,工作頻帶寬、溫度穩定性好、衰減精度高、相位恒定,缺點是起始插損大。
電調衰減器是一種電流控制器件,其原理是基于PIN二極管結電阻隨加于其上的電流的改變而改變的特性。和PIN開關的二極管不同,PIN電調二極管由于I層相對較厚,結電阻隨電流增大而變小的速度比開關二極管慢得多,當結電阻降到3歐姆時,大約需要5~25mA電流,而開關二極管只需2~10mA電流即可。當然,開關二極管也可以做高速電調衰減器,但由于對電流的變化很敏感,故外圍電路處理要困難一些。
電調衰減器又分為模擬和數控兩大類。普通PIN電調衰減器為模擬控制方式,衰減器的衰減量隨控制電流變化,控制較為方便,但對外圍電路有一定的要求。其工作原理基于PIN二極管結電阻隨著加在其上的電流改變而改變這一特性,一般當工作電流增大到5-25mA時,結電阻將降到2Ω以下。另一種方式是采用二進制數碼控制。數控電調一般采用兩種方式,一種采用數字信號控制電流大小,一種采用開關加固定衰減器的結構。其優點是便于計算機控制,經數字化校正處理后,其重復性和溫度穩定性較好,對控制源要求也不高,便于整機對幅度的實時校正,但其缺點是反應速度比較慢(約2μs),實現技術難度較大。
從駐波特性上看,電調衰減器可分為匹配型和反射型。反射型電調在衰減時反射能量,駐波系數很大,隨著衰減量的增加而增加,而匹配型在衰減過程中駐波系數幾乎不變,而且性能穩定,但技術難度較大??刂品椒ㄓ心M控制和數字控制。
主要參數定義
動態范圍:指最大衰減量與最小衰減量分貝數之差,最小衰減量又稱插入損耗。
平坦度:指在規定頻帶內衰減量的起伏。
線性度:對模擬控制而言,指衰減量與控制電壓(或電流)變化的線性程度。
精 度:指實際衰減量與標稱衰減量的誤差。
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