摘 要： 射频功率衰减器是无线电领域常用部件，本文主要介绍射频功率衰减器的典型形式，以及确定衰减器电阻值的计算方法。
关键词： 衰减 阻抗匹配 π型 T型
1 概述
射频功率衰减器广泛用于电子仪器的测量、电磁兼容测试、以及测量仪器内部的衰减，等等，其性能的好坏直接影响测试的准确度和测量仪器的精度。设计一个精密优良的射频功率衰减器对无线电测量具有重要意义。
2 电路形式
射频功率衰减器一般采用电阻元件，有两种主要电路形式：π型和T型。如图1所示：
图1 射频功率衰减器电路类型
对射频功率衰减器而言，一般不需要进行阻抗变换，即：输入阻抗和输出阻抗相等，电路呈对称形式，不管是π型电路，还是T型电路，R2和R3取相同的阻值。
3 基本要求
射频功率衰减器必须遵循以下两条基本原则：
3.1 阻抗匹配
射频功率衰减器要对信号功率进行准确衰减必须阻抗匹配，不然就会形成驻波或反射，影响测量准确度。对衰减器输入而言，输入阻抗要与信号源的输出阻抗匹配；对衰减器输出而言，输出阻抗要与负载阻抗匹配。由于射频功率衰减器一般不需要进行阻抗变换，输入阻抗、输出阻抗、负载阻抗和信号源输出阻抗都相等。
3.2 衰减量符合要求
电压衰减20lgAT=20lg(Vin/Vout) (dB) 或功率衰减10lgATP=10lg(Pin/Pout) (dB)符合所要求的衰减值，因为功率P=V2/R ， 由于输入阻抗等于输出阻抗，
10lgATP=10lg(Pin/Pout)=10lg(Vin
2/Vout
2)=20lg(Vin/Vout)=20lgAT，电压衰减的分贝数（dB）与功率衰减的分贝数（dB）是一致的。根据衰减的分贝数（dB）可求出电压衰减的倍数AT。
4 电路分析计算
4.1 π型衰减器的计算
设信号源的输出阻抗和负载阻抗均为R0，电压衰减倍数为AT=Vin/Vout，Vin和Vout分别为衰减器的输入电压和输出电压，R2=R3=R，如图2所示：
虚线框内是为了计算方便虚加的。这样已知R0和AT，要确定R1和R的值。根据阻抗匹配条件，从Vin往右看对地阻抗等于信号源的输出阻抗R0，即：
π型电路的计算公式为：
例如：若输入输出阻抗为R0=50Ω，衰减为10dB的π型衰减器，计算如下：
图3 阻抗50Ω,衰减10dB的π型衰减器
4.2 T型衰减器的计算
与π型衰减器计算方法类似，设信号源的输出阻抗和负载阻抗均为R0，电压衰减倍数为AT=Vin/Vout，R2=R3=R，如图4所示，这样已知R0和AT，要确定R1和R的值。
图4 T型衰减器的计算
根据阻抗匹配条件，从Vin往右看对地阻抗等于信号源的输出阻抗R0，即：
例如：若输入输出阻抗为R0=50Ω，衰减为10dB的T型衰减器，计算如下：
图5 阻抗50Ω,衰减10dB的T型衰减器
4.3 π型衰减器与T型衰减器的比较
由以上计算可以看出，当衰减的分贝数较大时，在T型衰减器中R1将很小，由于受引线和焊点的影响，阻值过小很难保证其精度，从而影响衰减的准确度。例如：输入输出阻抗为50Ω，衰减为60dB时，T型衰减器中R≈50.1Ω，R1≈0.1Ω，而π型衰减器中R≈49.9Ω，R1≈25kΩ，当要求衰减较大时用π型衰减器较合适，一般衰减，π型衰减器和T型衰减器都适用。
5 结束语
衰减器可以组成级连形式，通过开关或继电器选择衰减量，以满足不同的衰减需要。射频功率衰减器一定要进行屏蔽，并选用无感电阻，确保频响符合要求。为了承受相应的射频功率，衰减器的电阻功率要有一定的余量。