实验03功率衰减器PowerAttenuator

1、实验三：功率衰减器（power attenuator） *一、 实验目的：1. 了解功率衰减器的原理及基本设计方法。2. 利用实验模组实际测量以了解功率衰减器的特性。3. 学会使用微波软件进行功率衰减器的设计和仿真，并分析结果。二、预习内容：1. 熟悉功率衰减原理的理论知识。2. 熟悉功率衰减器的理论知识。三、实验设备：项次设备名称数量备注1motech rf2000 测量仪1套亦可用网络分析仪2功率衰减器模组2组rf2km3-1a (mod-3a,mod-3b)350 bnc 连接线2条ca-1、ca-241m bnc 连接线2条ca-3、ca-45microwave软件1套微波软件四、理论

2、分析：（一）功率衰减器的原理:功率衰减器是双端口网络结构（2-port network），如图3-1所示: powerattenuatorport-2p2port-1p1图3-1 功率衰减器方框图信号输入端（port-1）的功率为p1，而输出端（port-2）的功率为p2。若p1、p2以毫瓦分贝（dbm）来表示，如衰减器之功率衰减量为adb，则两端功率间的关系为： p2(dbm) = p1(dbm) adb即 其设计方法依次说明如下:（一）固定型（fixed attenuator）此型电路仅利用电阻来设计。按结构可分成t型 及型, 如图3-2(a)(b)所示。z11111zzzrs1rs2rp

3、prsrp2prp1pz1z21221 图3-2(a) t形功率衰减器 图3-2(b) 形功率衰减器 其中z1、z2即是电路输入、输出端的特性阻抗（characteristic impedance）。根据电路两端使用的阻抗不同，可分为同阻式、异阻式。1. 实验记录3-1，3-2，3-3，3-4均为以下此表： 5.硬件测量的结果建议如下为合格:rf2km3-1a mod-3a(50-1000mhz) s11-12db s21=-101dbmod-3b(50-1000mhz) s11-15db s21=-101db 6.待测模组方框图：六、软件仿真：1、进入微波软件microwave。2、在原理图

4、上设计好相应的电路，设置好端口，完成频率设置、尺寸规范、器件的加载、仿真图型等等的设置。3、最后进行仿真，结果应接近实际测量所得到的仿真图形。4、电路图(推荐以下)：5dbt型同阻式固定衰减器电路图 5dbt型同阻式固定衰减器电路仿真图五.实验结果记录(1) mod-3a的s11测量：设定频段：band-3；对模组p1端子做s11测量 mod-3a的s21测量：设定频段：band-3；对模组p1及p2端子做s21测量 mod-3b的s11测量：设定频段：band-3；对模组p3端子做s11测量 mod-3b的s21测量：设定频段:band-3；对模组p3及p4端子做s21测量(一)设计一个5db、t型同阻式固定衰减器。（z1=z2=50ohm） 解： a= -5db 通过电路仿真所得到的图为：(二)设计一个10 db、型同阻式固定衰减器。（z1=z2=50ohm） 解： a= -10db 通过软件仿真所得到的图为：(三)设计一个10db、型异阻式固定衰减器。（z1=50ohm、z2=75ohm）解： a= -10db通过软件仿真所得到的图为：六.mathcad分析： 图中列出了四种衰减器形式，分别为：1、设计一个10db,t型同阻式固定衰减器。2、设计一个10db,型同阻式固定衰减器。3、设计一个20db,t型异阻式固定衰减器。4、设计一个20db,型异阻式固