射頻衰減器的主要指標
時間：2020-11-09 來源：fzflxx.com 作者： 我要糾錯
1、衰減量
衰減量是最常用的術語，用于描述傳輸過程中從射頻衰減器的一端到另一端的信號減少的量值，即S21參數，可用倍數或分貝數來表達：
A=101g(Pout/Pin)
式中，A為衰減量（dB)；Pout為輸出信號電平；Pin為輸入信號電平。注意，Pout和Pin均采用同一單位的功率值（W，mW或μW）。
常見的衰減量為3，6，10，15，20，30和40dB，在一些小功率射頻衰減器（2W以下）中，可以見到1， 2，…，10dB的衰減量；少數特大功率的射頻衰減器有50dB以上的衰減量；精密射頻衰減器則可以做到小數點后一位的衰減量，如3.3dB。
2、衰減量的頻率響應
在25°C時，整個頻率范圍內衰減量的變化量（dB），被稱為衰減量的平坦度。
頻率響應是射頻衰減器的重要指標，如在放大器或發(fā)射機的諧波測量中，射頻衰減器的頻率響應指標將會影響到諧波測量的相對值誤差。
3、衰減量的偏差
在25℃，輸入功率10mW時測得的插入損耗和標稱值的偏差。
4、VSWR
VSWR即S11/S22參數，等于特性阻抗與射頻衰減器的輸入/輸出阻抗的比值。對于微波/射頻路由器件，如電纜和轉接器，其輸入阻抗和輸出阻抗幾乎相等，而射頻衰減器則不同，這是由于其存在衰減特性的緣故。射頻衰減器的這種特性可被用于射頻系統中的阻抗匹配。射頻衰減器有較好的VSWR表現，其典型值小于1.1。
5、平均功率容量
即在射頻衰減器輸出端接特性阻抗，環(huán)境溫度為25℃時可長期加到射頻衰減器輸入端的敢大平均功率。當工作溫度升至125℃時，允許的輸入功率降到額定功率的10%（見下圖），射頻衰減器的其他指標不應該發(fā)生變化。需要注意的是，輸入到射頻衰減器中的絕大部分射頻能量均被轉換成熱能并通過散熱片消耗掉，所以射頻衰減器在工作時具有較高的表面工作溫度。
功率容量和環(huán)境溫度的關系
6、最大峰值功率
最大峰值功率的定義和最大平均功率類似，但所加功率的脈沖寬度和峰值功率的關系通常由制造商自行定義。
7、功率系數
當輸入功率從10mW變化到額定功率時，衰減量的變化系數，表示為dB/(dB *W)。衰減量的變化值的具體計算方式是將功率系數乘以總衰減量(dB)和功率（W)。如一個功率容量50W，標稱衰減量為40dB的射頻衰減器的功率系數為0.001dB/（dB?W），意味著輸入功率從10mW加到50W時，其衰減量會變化0.001x40x50=2 (dB)之多！
在測試和測量中，這項指標將直接影響到最終的精度，尤其是大功率測置時。如用上述射頻衰減器來測量蜂窩基站的輸出功率，當被測功率為20W (43dBm)時，射頻衰減器的衰減量變化了0.001x40x20=0.8（dB），這意味著最終測試結果可能是43dBm±0.8dBm，僅射頻衰減器誤差就高達-17%和+20%，這還未計算失配誤差和功率計誤差。
8、溫度系數
溫度系數是指在最大工作溫度范圍內插入損耗的最大變化，用（℃）-1表示，典型值為0.0004（℃）-1。例如，在25~125°C范圍內，一個標稱值為30dB的射頻衰減器的衰減量常變化為0.0004x30x100=1.2 (dB)。
9、工作溫度極限
工作溫度極限是射頻衰減器工作在最大輸入功率時的最高溫度（℃）。
10、連接器的壽命
連接器的壽命是指正常連接、斷開的次數。在規(guī)定的連接器壽命內，射頻衰減器的所有電氣和機械指標應該滿足產品手冊中規(guī)定的要求。
11、無源互調失真
無源互調失真是由于器件中的非線性因素而產生的。尤其需要關注的是三階互調失真，因為三階互調產物最大而且會干擾系統的正常工作；距離載頻很近的二階互調還無法被濾除。三階互調電平的測試方法是將二個等幅的純凈信號（f1和f2）注入到被測射頻衰減器中，三階互調將以傳輸互調的形式出現在輸出端；并以反射互調的形式出現在輸入端，三階互調的頻率為三階互調產物由相對于f1或f2的大小來定義，用-dBc來表示。
無源互調是近年來才被認識并重視的指標，而定義集總參數射頻衰減器無源互調指標的廠家則更少。筆者對集總參數射頻衰減器的無源互調特性進行了試驗，結果發(fā)現采取了低互調設計的巢總參數射頻衰減器的典型指標可達到-120dBc@2x43dBm，而未采取低互調設計的同類產品要相差30dB以上，二者有較大的差異。
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衰減量是最常用的術語，用于描述傳輸過程中從射頻衰減器的一端到另一端的信號減少的量值，即S21參數，可用倍數或分貝數來表達：
A=101g(Pout/Pin)
式中，A為衰減量（dB)；Pout為輸出信號電平；Pin為輸入信號電平。注意，Pout和Pin均采用同一單位的功率值（W，mW或μW）。
常見的衰減量為3，6，10，15，20，30和40dB，在一些小功率射頻衰減器（2W以下）中，可以見到1， 2，…，10dB的衰減量；少數特大功率的射頻衰減器有50dB以上的衰減量；精密射頻衰減器則可以做到小數點后一位的衰減量，如3.3dB。
2、衰減量的頻率響應
在25°C時，整個頻率范圍內衰減量的變化量（dB），被稱為衰減量的平坦度。
頻率響應是射頻衰減器的重要指標，如在放大器或發(fā)射機的諧波測量中，射頻衰減器的頻率響應指標將會影響到諧波測量的相對值誤差。
3、衰減量的偏差
在25℃，輸入功率10mW時測得的插入損耗和標稱值的偏差。
4、VSWR
VSWR即S11/S22參數，等于特性阻抗與射頻衰減器的輸入/輸出阻抗的比值。對于微波/射頻路由器件，如電纜和轉接器，其輸入阻抗和輸出阻抗幾乎相等，而射頻衰減器則不同，這是由于其存在衰減特性的緣故。射頻衰減器的這種特性可被用于射頻系統中的阻抗匹配。射頻衰減器有較好的VSWR表現，其典型值小于1.1。
5、平均功率容量
即在射頻衰減器輸出端接特性阻抗，環(huán)境溫度為25℃時可長期加到射頻衰減器輸入端的敢大平均功率。當工作溫度升至125℃時，允許的輸入功率降到額定功率的10%（見下圖），射頻衰減器的其他指標不應該發(fā)生變化。需要注意的是，輸入到射頻衰減器中的絕大部分射頻能量均被轉換成熱能并通過散熱片消耗掉，所以射頻衰減器在工作時具有較高的表面工作溫度。
功率容量和環(huán)境溫度的關系
6、最大峰值功率
最大峰值功率的定義和最大平均功率類似，但所加功率的脈沖寬度和峰值功率的關系通常由制造商自行定義。
7、功率系數
當輸入功率從10mW變化到額定功率時，衰減量的變化系數，表示為dB/(dB *W)。衰減量的變化值的具體計算方式是將功率系數乘以總衰減量(dB)和功率（W)。如一個功率容量50W，標稱衰減量為40dB的射頻衰減器的功率系數為0.001dB/（dB?W），意味著輸入功率從10mW加到50W時，其衰減量會變化0.001x40x50=2 (dB)之多！
在測試和測量中，這項指標將直接影響到最終的精度，尤其是大功率測置時。如用上述射頻衰減器來測量蜂窩基站的輸出功率，當被測功率為20W (43dBm)時，射頻衰減器的衰減量變化了0.001x40x20=0.8（dB），這意味著最終測試結果可能是43dBm±0.8dBm，僅射頻衰減器誤差就高達-17%和+20%，這還未計算失配誤差和功率計誤差。
8、溫度系數
溫度系數是指在最大工作溫度范圍內插入損耗的最大變化，用（℃）-1表示，典型值為0.0004（℃）-1。例如，在25~125°C范圍內，一個標稱值為30dB的射頻衰減器的衰減量常變化為0.0004x30x100=1.2 (dB)。
9、工作溫度極限
工作溫度極限是射頻衰減器工作在最大輸入功率時的最高溫度（℃）。
10、連接器的壽命
連接器的壽命是指正常連接、斷開的次數。在規(guī)定的連接器壽命內，射頻衰減器的所有電氣和機械指標應該滿足產品手冊中規(guī)定的要求。
11、無源互調失真
無源互調失真是由于器件中的非線性因素而產生的。尤其需要關注的是三階互調失真，因為三階互調產物最大而且會干擾系統的正常工作；距離載頻很近的二階互調還無法被濾除。三階互調電平的測試方法是將二個等幅的純凈信號（f1和f2）注入到被測射頻衰減器中，三階互調將以傳輸互調的形式出現在輸出端；并以反射互調的形式出現在輸入端，三階互調的頻率為三階互調產物由相對于f1或f2的大小來定義，用-dBc來表示。
無源互調是近年來才被認識并重視的指標，而定義集總參數射頻衰減器無源互調指標的廠家則更少。筆者對集總參數射頻衰減器的無源互調特性進行了試驗，結果發(fā)現采取了低互調設計的巢總參數射頻衰減器的典型指標可達到-120dBc@2x43dBm，而未采取低互調設計的同類產品要相差30dB以上，二者有較大的差異。
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