集總參數(shù)衰減器的大功率穩(wěn)定性探討

　　大功率集總參數(shù)衰減器是一種常見(jiàn)的射頻和微波控制器件，其主要功能之一就是降低射頻信號(hào)的幅度。在測(cè)試和測(cè)量中經(jīng)常會(huì)用到衰減器，要說(shuō)這種器件的使用概率僅次于電纜和連接器也不為過(guò)。通常，無(wú)論是生產(chǎn)廠家在出廠檢驗(yàn)、用戶(hù)收貨時(shí)的驗(yàn)收、或者計(jì)量院對(duì)衰減器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，都是采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量，其主要指標(biāo)就是輸入駐波比和衰減量。這已是實(shí)行多年的行業(yè)規(guī)則。你是否考慮過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：既然衰減器是工作在大功率條件下，而矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出僅為0dBm，那么在這種條件下測(cè)得的指標(biāo)是否真實(shí)反應(yīng)了這個(gè)衰減器的性能呢？顯然，這是多年來(lái)射頻工程師都“看得見(jiàn)”的“盲區(qū)”。并非大家不愿意進(jìn)一步研究衰減器的大功率特性，以筆者與同行的交流以及經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析，大致有以下兩條原因： 1. 這么多年來(lái)都是這樣用的，即使大功率和小功率測(cè)試有點(diǎn)誤差，也很難察覺(jué)到，沒(méi)有人對(duì)最終測(cè)試結(jié)果“較真”； 2. 射頻大功率的實(shí)時(shí)測(cè)試有點(diǎn)麻煩，不測(cè)也罷。筆者對(duì)衰減器的大功率特性進(jìn)行了一些探討性的測(cè)試，并發(fā)現(xiàn)了一些有趣的結(jié)果，在此提交給同行們討論。

　　為什么要研究衰減器的大功率特性

　　當(dāng)一個(gè)50W 的大功率信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)衰減量為20dB 的衰減器后，信號(hào)被衰減了100 倍，剩下0.5W的信號(hào)從出現(xiàn)在輸出端，那 49.5W 的功率能量去哪了？當(dāng)然你馬上會(huì)說(shuō)，這些射頻信號(hào)能量被衰減器吸收并轉(zhuǎn)化為熱能了，最終通過(guò)衰減器的散熱片消耗在空氣中了（圖1）。