什么是衰减器-设计，类型和应用

无线通信技术为许多有趣的发明铺平了道路。它也被称为“空中”通信。这项技术使移动和星际通信成为现实。1880年发明的第一个移动通信是“光电话”。它利用阳光将音频从一个点传输到另一个点。在通信系统中，某种形式的能量，如无线电波或声能，被用来将信息从一个地方传递到另一个地方。这里不使用电线，传播媒介通常是空气。该技术面临的一些挑战降低了其效率和可靠性。其中一个挑战就是衰减。用于衰减的装置是衰减器。

衰减器是什么?

信号通过媒介从一个地方传送到另一个地方。这些信号可以是数据信号、电压信号、电流信号等。当信号走过的距离增加时，信号的强度逐渐减小。信号在介质中强度的逐渐丧失称为衰减。

虽然这种现象被认为是远距离信号传输的挑战，但在许多其他任务中发现它是有用的。设计用来降低信号功率而不干扰信号波形的装置叫做“衰减器”。

衰减器被广泛使用信号发生器电路。它有助于减弱或减少高水平信号的强度，然后应用到天线电路。衰减器是一种设计使用的两端口电子设备电阻减弱信号减弱或减弱信号衰减器是无源电路，它们在没有任何电源的情况下工作。这些可作为固定衰减器与固定衰减水平和作为连续变化衰减器。与放大器增益百分比相反，衰减器给出损耗百分比。衰减量以分贝来衡量。

衰减器的设计

衰减器是无源双端口电子电路。这些都是纯用电阻器设计的。这里，电阻器以a的形式排列分压器网络。衰减器的设计取决于器件之间连接线的线的几何形状。根据线路是否平衡或不平衡，与线路一起使用的衰减器需要平衡或不平衡。同轴线使用的衰减器是不平衡形式。与双绞线一起使用的衰减器是平衡形式。

衰减器电路根据应用既有线性的也有互反的，衰减器可以是单向的，也可以是双向的。当衰减电路是对称的时，输入端和输出端之间将没有区别。在这种情况下，通常情况下，左端口被认为是输入，右端口被认为是输出。

衰减器也被发现作为内置电路在信号发生器和独立电路。独立衰减器串联放置在信号源和信号路径上的负载电路之间。在这种情况下，除了提供衰减外，它还必须匹配源阻抗和负载阻抗。在无线电通信和传输线中发现了衰减器，以降低信号的功率。

类型的衰减器

衰减器可作为固定衰减器和可调衰减器。固定衰减器网络被称为“衰减器垫”。这些可用于从0dB到100dB的特定值。衰减器在射频和光学应用中很常见。射频衰减器用于电子电路，而光衰减器应用于光纤。

衰减器的常见布局有- T配置、pI配置和L配置。这些配置属于不平衡型。平衡型T构型和pI构型分别表示为H构型和O构型。平衡型是对称型电路，而不平衡型是不对称型电路。

基于射频的衰减器设计有六种类型。有固定式、步进式、连续可变型、可编程型、直流偏置型、直流闭塞型。

固定的类型

在固定型衰减器中，电阻网络锁定在预定的衰减值。它们被放置在信号路径中以衰减传输信号的功率。根据应用程序的需求，它们可以是单向的，也可以是双向的。这些可以作为表面安装，波导或同轴类型。在基于芯片的设计中，沉积在热传导基板上的不同类型的材料产生电阻。这个电阻值取决于芯片的尺寸和用于芯片生产的材料。

步骤类型

这些衰减器类似于固定衰减器。但在这种类型中，提供了一个按钮来调整衰减值。这些只提供预校准步骤的衰减值。根据应用，衰减器可以用于芯片，波导或同轴格式。

连续变量类型

在连续可变类型中，衰减值可以手动更改为给定范围内的任意衰减值。在这种类型中，衰减器网络中的电阻用固态元件(例如MOSFET或PIN二极管)来恢复。与无源电阻网络相比，通过改变FET器件中的电压，衰减可以以更大的分辨率变化。在这里，可以通过手动或借助电子信号来改变衰减。

可编程的类型

这种类型也被普遍称为“数字步进衰减器”。该组件由计算机驱动的外部控制信号控制。这些是由TTL逻辑电路控制的步长范围，如2,4,6，......，32。如果通过这个衰减器的施加电压小于1V，则达到逻辑电平0。对于3V及以上的电压，逻辑电平为1。上述逻辑电平用于控制单极和双掷开关，连接信号路径上的若干衰减器。这种类型也可在USB设计与安装的软件。

直流偏置型

这种类型的衰减器在器件的输入端和输出端都有电容来阻挡直流电压。因此，除了衰减射频信号外，这种类型通过直流信号。

直流阻断类型

这种类型与直流偏压类型相似。这两者之间的唯一区别是直流信号完全阻塞的方式没有任何替代路径运行到输出端口。

光衰减器

这类似于射频衰减器，但不是电子信号，而是衰减光波。2021欧洲杯足球竞猜官方平台该衰减器根据衰减值吸收或耗散光而不改变波形。与射频衰减器类似，光衰减器也被设计成固定的、可变的、可编程的等等....这些是根据应用程序需求设计的。固定光衰减器使用掺杂光纤分散作为输入的光。可变和可编程光衰减器与射频可变和可编程光衰减器密切相关。

衰减网络

衰减是信号强度的降低。这可以在模拟信号和数字信号中找到。衰减是用分贝来测量的。在光纤电缆中，衰减是以每英尺分贝数来测量的。单位距离衰减越小的电缆被认为效率越高。

在通信系统中，当信号长距离传输时，会出现衰减。在计算机网络环境中，衰减是在长距离传输时通信或数据信号强度的损失。随着衰减速率的降低，传输数据变得更加失真。计算机网络衰减的主要原因是-

• 范围- - - - - -在有线和无线通信中，当信号远距离传输时，信号的强度会逐渐减弱。
• 干扰,任何形式的干扰，例如物理障碍，都会降低传输信号的强度。

DSL网络中线路衰减的典型值为5dB ~ 50dB。这里的衰减被测量为提供者的访问点和家之间的信号损失。衰减值越低，信号质量越好。对于Wi-Fi网络，可以观察到动态速率缩放。这将根据线路的传输质量自动调整连接的最大数据速率。

衰减器的应用

衰减器的一些显著应用如下-

• 在广播电台中，衰减器被用作音量控制设备。
• 为了在实验室进行测试，为了获得更小的电压信号，使用了衰减器。
• 固定衰减器用于改善电路中的阻抗匹配。
• 这些是用来保护电路不受高电压值所造成的损坏。
• 射频衰减器是测量射频信号时对功率的保护损耗。
• 光纤通信中应用了光衰减器来匹配收发电平。

常见问题

1).射频衰减器做什么?

为了防止电路无法处理的高功率信号对系统造成损坏，射频衰减器有助于降低输入信号的幅值。

什么是被动衰减器?

无源衰减器是一种纯由电阻组成的衰减电路。这个电路不需要任何电源就能工作。

3)衰减如何测量?

衰减是测量单位分贝每单位长度的介质。

4)光纤衰减的原因是什么?

在光纤中，衰减的两个主要原因是吸收和散射。

电视信号的衰减器有什么用?

电视信号衰减器，调节信号功率，减少干扰。

衰减器有助于降低信号水平。在这里，器件的功率耗散取决于其网络中使用的电阻材料的表面积和质量。射频衰减器的一些重要特性是它的精度、低SWR、平频响应和重复性。