Перейти к содержанию

ВЧ-аттенюатор

Сигнал передатчика в десятки милливатт легко сжечь вход анализатора спектра. Между ними ставят аттенюатор — согласованный делитель, который ослабляет мощность на известное число децибел.

Обновлено Редакция GAW

ВЧ-аттенюатор — пассивный четырёхполюсник, обычно резистивный, который ослабляет проходящий сигнал на заданное число децибел и при этом имеет вход и выход, согласованные с волновым сопротивлением тракта, чаще всего 50 Ом. По сути это элемент с точно известным вносимым затуханием.

Номиналы

Rohde & Schwarz в записке 1MA98 называет самые распространённые значения:

ОслаблениеОтношение напряженийОтношение мощностей
3 дБ0,70,5
6 дБ0,50,25
10 дБ0,30,1
20 дБ0,10,01

Большие ослабления получают каскадом, складывая децибелы. Делать одну ступень с очень большим ослаблением не рекомендуют из-за паразитной связи входа с выходом. Сопротивления резисторов Т- и П-звена для заданного ослабления считает калькулятор аттенюатора.

Защита входа прибора

Внутри анализатора спектра первым стоит входной аттенюатор: по Keysight он задаёт уровень на смесителе, защищая от перегрузки и искажений, и переключается шагами по 10, 5, 2 или 1 дБ. Типичный максимальный безопасный уровень входа лабораторного анализатора — +30 дБм. У недорогих приборов запас гораздо меньше: вики tinySA ограничивает вход значением +10 дБм при нулевом внутреннем ослаблении, рекомендует измерять сигналы ниже −25 дБм и для источника мощностью 1 Вт требует не менее 40 дБ внешнего ослабления. Поэтому передатчик подключают через внешний аттенюатор, рассчитанный на его мощность, а при наличии постоянной составляющей — ещё и через разделительный конденсатор. Пересчёт дБм в милливатты делает калькулятор децибел.

Частые вопросы

Какой аттенюатор нужен, чтобы подключить передатчик к tinySA?

Посчитайте разность между мощностью передатчика и допустимым входом. tinySA Basic по своей вики выдерживает не более +10 дБм без внутреннего ослабления, а для точных измерений сигнал должен быть ниже −25 дБм. Передатчик +20 дБм (100 мВт) требует хотя бы 30 дБ внешнего ослабления, а для лучшей точности — 45 дБ и больше; аттенюатор должен рассеять мощность передатчика.

Можно ли получить 40 дБ, соединив два аттенюатора по 20 дБ?

Да, децибелы согласованных аттенюаторов складываются. Rohde & Schwarz отмечает, что большие ослабления так и получают каскадом: в одной ступени возрастает риск паразитной связи между входом и выходом.

Чем аттенюатор отличается от простого резистивного делителя?

ВЧ-аттенюатор сохраняет входное и выходное сопротивление равными волновому, обычно 50 Ом, поэтому не создаёт отражений и не меняет согласование тракта. Обычный делитель ослабляет напряжение, но его входное и выходное сопротивление другие.

Источники

  1. Rohde & Schwarz. dB or not dB? Everything you ever wanted to know about decibels but were afraid to ask (Application Note 1MA98_14e, 9.2024) — разд. 2.5: самые распространённые аттенюаторы — 3, 6, 10 и 20 дБ, отношения напряжений 0,7; 0,5; 0,3; 0,1, мощностей 0,5; 0,25; 0,1; 0,01; большие значения получают каскадом, в одной ступени — риск перекрёстной связи; при каскадном соединении децибелы складываются; ослабление — отрицательные децибелы
  2. Keysight Technologies. Spectrum Analysis Basics, Application Note 150 (5952-0292, February 11, 2026) — входной ВЧ-аттенюатор анализатора обеспечивает оптимальный уровень на смесителе, предотвращает перегрузку, компрессию и искажения; это защитная цепь, обычно ставится автоматически по опорному уровню, вручную шагами 10, 5, 2 или 1 дБ; пример — до 70 дБ шагом 2 дБ; блокировочный конденсатор защищает от постоянного напряжения; типичный максимальный безопасный уровень входа +30 дБм, аттенюатором 60–70 дБ его можно снизить
  3. tinySA wiki. Specification (tinySA Basic) — режим низкочастотного входа: абсолютный максимум +10 дБм при 0 дБ внутреннего ослабления, кратковременный пик +20 дБм при 30 дБ; рекомендуемый максимум 0 дБм при автоматическом ослаблении, для лучших измерений ниже −25 дБм; высокочастотный вход: максимум +10 дБм без ослабления
  4. tinySA wiki. Safe Operation — для защиты может понадобиться внешний аттенюатор или разделительный конденсатор; постоянная составляющая больше 5 В — разделительный конденсатор и не менее 3 дБ ослабления после него; источник 1 Вт — не менее 40 дБ внешнего ослабления, 10 Вт — 50 дБ, 100 Вт — 60 дБ

Нашли ошибку?

Смотрите также