Osnove dizajna RF atenuatora: T, Pi i ključni parametri performansi

Osnove dizajna RF atenuatora: T, Pi i ključni parametri performansi

Fiksni atenuatori izgledaju jednostavno: nekoliko otpora koji smanjuju signal za poznati broj decibela. U praksi, rf atenuator to je problem usklađivanja koliko i gubitka. U slučaju da je radiometar u stanju da se koristi za određivanje frekvencije, radiometar mora biti u stanju da se koristi za određivanje frekvencije. Ako to ne učini, reflekcije mogu promijeniti izmjereni gubitak, poremetiti izvor ili opterećenje i uzrokovati loše izračunati čistu izgled.

Za 50-ohmske sustave, T i Pi padovi su dvije najkorisnije polazne točke. Oni su pasivne, recipročne mreže otpora koje se mogu dizajnirati za jednaku izvornu i opterećenje impedancije ili prilagođene za impedanciju transformacije. Ovaj članak se fokusira na slučaj jednake impedance, a zatim povezuje izbor kola s frekvencijskim rasponom, rukovanjem snagom, VSWR-om i točinom atenuiranja.

Počnite s zahtjevima sustava, a ne vrijednosti otpora

Uredan rf atenuator počinje s pet pitanja: Kakvo je smanjenje potrebno? Koja je referentna impedance? Koji frekvencijski pojas mora ostati na nivou? Koja se prosječna i vrhunska snaga mogu pojaviti? A koliko nesukladnosti može tolerirati okolni sustav? Samo željena atenuiracija nije potpuna specifikacija.

U slučaju da je testno područje 50 ohm, u idealnom slučaju, 10 dB pad treba izgledati kao ulazna i izlazna frekvencija 50 ohmova. Zato ispravno dizajnirana podloga može poboljšati izolaciju između blokova iako namjerno smanjuje razinu signala. Atmenzija apsorbira dio odražene energije i pomaže svakom povezanom bloku da vidi stabilniju impedansu.

U najlakšem slučaju, izračunate omjer napona kao K = 10 ^A/20 , gdje je A. je atenuiranje u dB. Formula otpora slijedi iz zahtjeva da oba vrata ostanu podudaranja. Prvo izračunajte, zatim izaberite praktične vrijednosti otpora, a onda provjerite sastavljenu mrežu.

T-atenuator: topologija koja odgovara seriji

Simetrični T-atenuator koristi dva serijska otpora s šuntnim otporom između njih. Često je lako razumjeti jer put signala vidljivo prolazi kroz dvije serijske ruke. Za jednake referentne impedanse Z ₀, standardni idealni odnosi su:

• Svaka serijska ruka: R _serije = Z ₀(K − 1)/(K + 1)
• Srednja ruka šunta: R _shunt = 2Z ₀K/(K ²- 1)

U 50-ohmskom sustavu, ove jednačine pružaju idealan rezistor postavljen prije zaokruživanja željene vrijednosti, analize tolerancije i parazitskoga modeliranja. T-pad može biti zgodan tamo gdje serijski prekid već postoji u rasporedu ili gdje se središnji čvor može uzemljiti kratkom, niskoinduktantnom vezom.

Trgovina je fizička. Na većim frekvencijama, serijski rezistorni podloge i uzemljena središnja veza dodaju parazitsku induktivnost i kapacitetu. U redu je da se raspored koji je električno kratak na niskom frekvencijskom frekvencijskom nivou možda više ne ponaša kao ugrupirana mreža blizu gornjeg kraja pojasa. Topologija je još uvijek valjana; implementacija mora biti provjerena s stvarnim paketom otpora, uzorkom zemlje i prijelazom spojeva.

Pi-atenuator: topologija koja je prihvatljiva za šunt

Simetrični Pi atenuator koristi dva shuntna otpora - jedan na svakom portu - i serijski otpor između njih. Električki je ekvivalentan T-padu za jednake izvorne i opterećenje, ali njegova geometrija može biti prilagođena različitim pločama ili koaksijalnim rasporedom. Pi pad je često atraktivan kada obje luke imaju povoljni pristup zemlji i serijski element može biti kratak između njih.

Nijedna topologija ne pobjeđuje u svakom rasporedu. Izaberite mrežu koja čuva kontinuirano RF prizemlje, drži područje struje u malom krugu i stavlja parazite otpora gdje čine najmanje štete. To praktično odgovara više nego odabir T ili Pi po naviku.

Ključni parametri performansi koji odlučuju radi li podloga

U slučaju da se ne primjenjuje presjek, to se može upotrebljavati za utvrđivanje vrijednosti.

U slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog pravilnika ne primjenjuje, to se može smatrati da je to u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog pravilnika. U stvarnom rf atenuator , korisnije je pitanje koliko se atenuiranje kreće kroz potrebni opseg i temperaturni raspon. Tolerancija otpora, paraziti ovisni o frekvenciji, prelasci spojeva i metalni rad u blizini mogu promijeniti rezultat. Za širokopojasni rad, zatražite ili mjerite atenuiranje u odnosu na frekvenciju umjesto da se oslanjate na jedan broj središnje frekvencije.

Četvrtina

Mreža otpora nema oštar presjek u idealnom modelu kola, ali njegov paket i raspored imaju. U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme prijenosa. U slučaju da je to potrebno, radi se o ograničenom broju primjena.

U skladu s člankom 31. stavkom 1.

VSWR i povratni gubitak opisuju podudaranje impedance. Dobro usklađivanje je važno jer reflektiranje mijenja i isporučenu snagu i pouzdanost mjerenja. Za bolju izolaciju može se staviti podloga, ali samo ako sama podloga održava odgovarajuću podloga preko operativnog pojasa. U slučaju da se primjena provodi u smjeru usmjeravanja ili ako su uvjeti izvora i opterećenja različiti, ulaz i izlazak VSWR-a moraju se razdvojiti.

S druge strane, za potrebe ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1.

Ukupna ulazna snaga nije dovoljna. Otpor koji apsorbira najveći dio energije može prvi dostići svoju graničnu temperaturu, posebno pri visokom atenuiranju ili pri nespojnom opterećenju. Provjerite prosječnu snagu, vrhunsku snagu, stanje pulsa, toplinski oslabljenje i smanjenje otpora. Za koaksijalne aplikacije većeg učinka, komponenta kataloga može biti poželjna za podložku na razini ploče jer su konstrukcija paketa, toplinska putanja i sučelje spojeva dio ocjene.

Ako pakirano rješenje odgovara potrebnom rasponu i sučelje, proizvod kao što je ovaj 100W koaksialni atenuator 4.3/10 može se procijeniti u odnosu na specifikaciju primjene. Ako je to moguće, provjerite da li je to moguće.

Praktični slijed provjere

1. Uređujte atenuiranje, referentnu impedanciju, frekvencijski opseg i uslove napajanja.
2. Izračunati idealne vrijednosti T ili Pi za prilagođeni sustav.
3. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, to se može učiniti na temelju sljedećih kriterija:
4. Postavite mrežu s kratkom RF putanj i niskim induktivnosti zemaljske povrat.
5. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitni sustav mora biti u stanju provjeriti da li je ispitni sustav u skladu s zahtjevima iz točke 6.

Korisno je podsjetiti: nizak gubitak ustavljanja nije cilj atenuatora. Kontrolirani gubitak s ponovljivom impedancom je. Kada su T ili Pi topologija, tehnologija otpora i mehanička implementacija usklađeni s zahtjevima sustava, rezultirajuća podloga postaje predvidljiv RF gradivni blok umjesto neizvjesnog izvora reflektiranja.

U skladu s člankom 4. stavkom 1.

Koristite ovu kratku listu kada pregledate rf atenuator - Što? Pretvara izračun otpora u odluku o odabiru komponente.

Da li se projekt rf atenuatora poklapa s impedancom sustava?

Jedan rf atenuator za 50 ohm nije automatski ispravno za putanje 75 ohm. Ako je to moguće, provjerite da li je to moguće. Ako se razlikuju, koristite izračun usklađivanja atenuatora umjesto prisiljavanja na formuli jednake impedance.

Ako je to moguće, radi se o:

U slučaju da je to moguće, mora se utvrditi i utvrditi najniža i najveća radna frekvencija. Vjerodostojna rf atenuator u slučaju da je to moguće, za svaku frekvenciju, potrebno je utvrditi da je frekvencija za snimanje u skladu s ovom Uredbom.

Može li RF atenuator preživjeti stvarni ciklus rada?

Pregledajte neprekidne, vrhunske, pulsne i neskladne uvjete. U visoko-moćnom rf atenuator , povećanje temperature otpora i toplinski rasprostranjenje mogu biti ograničavajuće od nominalne vrijednosti dB.

Ako je to moguće, mora se provjeriti i utvrditi je li to moguće.

U slučaju da se u slučaju upotrebe sustava za analizu mreže ne provede određena analiza, rf atenuator - Što? U slučaju da se ne primjenjuje presjek, za svaki presjek treba se utvrditi da je presjek u skladu s člankom 6. stavkom 3.

Za pregled nabavke, zapamti topologiju, nominalnu atenuciju, impedansu, frekvencijski opseg, maksimalnu snagu, tip spoja i VSWR u RFQ-u. To čini rf atenuator u skladu s člankom 3. stavkom 2.

U slučaju proizvodnje, navesti prihvatni period za smanjenje i povrat gubitka. Ponavljajuće rf atenuator u slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti na temelju podataka o vrijednosti.

Često postavljana pitanja o dizajnu RF atenuatora

Koju topologiju bih trebao odabrati za dizajn RF atenuatora?

Izaberite T ili Pi na temelju rasporeda i zemaljskog geometrije. U rf atenuator , obje mogu stvoriti podudaran fiksnu ploču kada su njihove vrijednosti i fizička implementacija točne.

Zašto je VSWR važan u dizajnu RF atenuatora?

VSWR otkriva nesukladnost. Niska reflekcija rf atenuator pruža predvidljiviji nivo signala i bolju izolaciju između povezanih RF stupnjeva.