大功率射频衰减器概述
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大功率射频衰减器概述

射频衰减器有多种包装、技术和性能范围可选。一些射频衰减器足够紧凑,可以安装在集成电路上;也有一些射频衰减器较大,需要配备内部和/或外部热管理系统。射频衰减器热管理系统的大小和重要性取决于衰减器技术、衰减量、射频输入信号功率范围和频率范围。

 

衰减器的基本用途是吸收设定量的通过衰减器的射频信号能量而不干扰信号的相位或频率响应。衰减器通常用于保护敏感的测试和测量设备或电路免受高电平射频信号的影响,但也可用于扩大射频功率计和放大器的范围。在某些情况下,衰减器也用在反射元件之间以减轻反射产生的驻波,否则驻波会建立在两个此类元件或器件之间。此外,阻抗匹配的射频衰减器还可以改善信号链中两个不匹配节点之间的阻抗匹配。

 

与其他射频衰减器不同的是,大功率射频衰减器专为给定最大频率的视为大功率的射频信号范围而设计。由于是否视为大功率通常取决于应用和工作频率范围,因此该定义不太明确。几百千瓦到几兆赫、几百瓦到几千瓦的功率均可视为大功率,而在大约18GHz的毫米波频谱中,数十瓦的功率也可视为大功率。该差异部分归因于射频损耗随频率的增加以及传输线和其他元件/器件为增加较高频率下的性能而减小的几何尺寸。高频器件中导体与电介质之间较小的尺寸和间距限制了传输线、元件和器件在较高频率下的功率处理能力。例如,高频同轴传输线的间距和尺寸必须保持小于特定中心导体与外导体的间距和尺寸,以防止非期望传输模式的发展,否则会降低通常期望的横向电磁(TEM)模式的使用效率。

 

因此,大功率衰减器设计用于处理给定频率下接近容量峰值的功率水平,同时在整个频带上呈现固定衰减。此类衰减器的设计(即在从DC到数万兆赫的宽频率范围内保持平坦的衰减)并不容易,有时也涉及多个具有挑战性的设计要求。大功率射频衰减器的主要要求之一是将端口的VSWR降至最低以防止意外反射,否则可能会损坏对即将到来的高信号能量敏感的元件。

 

此类元件的其他有价值特性是其定向性。一些射频衰减器是定向的,即仅在射频信号进入特定端口并离开另一个端口时才按指示工作。其他射频衰减器设计是双向的,可在需要衰减任一方向的信号时使用。

 

与大多数射频元件一样,射频衰减器确实会因温度升高而降额。由于当衰减器吸收射频能量时温度会自然升高,因此这是大功率射频衰减器需要考虑的重要特性之一。如果衰减器达到其最高温度,则所产生的衰减会大大低于室温下的衰减。如果不考虑衰减器降额,超过规定限值的信号电平可能会通过热衰减器并损坏下游设备或电路。因此大功率射频衰减器需要大量散热器或其他热管理措施来确保工作温度始终如一。

了解更多关于Pasternack大功率射频衰减器系列(TNC、N型、SMA和DIN 7/16连接器可选)或Pasternack大功率射频固定衰器减系列(SMA或N型连接器可选)的信息。