一种多端口的无方向功率衰减器的制作方法

本发明涉及电子电路领域，主要涉及到射频/微波电路,具体涉及一种多端口的无方向功率衰减器。

背景技术：

衰减器是一种可以提供信号衰减的元器件，广泛的应用于电子设备当中。它的主要作用：通过衰减器对信号的电平进行调整；通过衰减器对阻抗匹配进行改善，起到缓冲阻抗的作用。

衰减器分无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。

构成射频/微波功率衰减器的基本材料是电阻性材料，通常来说电阻是功率衰减器的一种基本形式。将电阻材料通过一定的工艺放置到不同波段的射频/微波电路结构中就形成了相应频率的衰减器。电阻衰减网络又分为t型衰减网络和π型衰减网络，t型衰减网络和π型衰减网络都能在不改变等效阻抗的前提下实现对信号功率的衰减。

针对处于调试阶段的多节点网络，为避免无线信号的干扰，可利用多端口衰减器连接多个节点，以有线链路模拟无线链路的信号衰减，同时避免了无线信号易受干扰的缺点。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种具有多个端口的无方向性的功率衰减器。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

本发明采用无源衰减器方案，包括十六个π型衰减网络模块、一个16路t型衰减网络模块。

所述π型衰减网络模块包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一微波高频连接器j1、第二微波高频连接器j2。

所述π型衰减网络模块中第一电阻r1一端接第二电阻r2一端，第一电阻r1另一端接第三电阻r3一端；第二电阻r2另一端接地，第三电阻r3另一端也接地；第一微波高频连接器j1的信号脚接第一电阻r1一端，第二微波高频连接器j2信号脚接第一电阻r1另一端，形成一个π型衰减网络，第一微波高频连接器j1、第二微波高频连接器j2的其余引脚接地；

所诉16路t型衰减网络模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第三微波高频连接器j3、第四微波高频连接器j4、第五微波高频连接器j5、第六微波高频连接器j6、第七微波高频连接器j7、第八微波高频连接器j8、第九微波高频连接器j9、第十微波高频连接器j10、第十一微波高频连接器j11、第十二微波高频连接器j12、第十三微波高频连接器j13、第十四微波高频连接器j14、第十五微波高频连接器j15、第十六微波高频连接器j16、第十七微波高频连接器j17、第十八微波高频连接器j18。

所诉16路t型衰减网络模块中第四电阻r4至第二十电阻r20所有电阻的一端连接在一起，其中第四电阻r4至第十九电阻r19的另一端各自接一个对应的微波高频连接器，而第二十电阻r20的另一端接地，使各微波高频连接器端口之间形成一个t型衰减网络；

每个π型衰减网络模块的其中一个微波高频连接器的信号脚与16路t型衰减网络模块中其中一路的微波高频连接器的信号脚连接。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明利用简单的π型和t型衰减网络，设计了多端口且是无方向性的功率衰减器，任何端口都可作为输入端口或是输出端口，各端口之间隔离度好，同时本发明设计的功率衰减器具有高带宽以及调整衰减数值方便等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明π型衰减网络模块电路图。

图3位本发明16路t型衰减网络模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图做详细说明。

如图1所示，本发明包括16个π型衰减网络模块和1个16路t型衰减网络模块。

如图2所示，为本发明的π型衰减网络模块，该模块包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一微波高频连接器j1、第二微波高频连接器j2。

如图2所示，π型衰减网络模块中第一电阻r1一端接第二电阻r2一端，第一电阻r1另一端接第三电阻r3一端；第二电阻r2另一端接地，第三电阻r3另一端也接地；第一微波高频连接器j1的信号脚接第一电阻r1一端，第二微波高频连接器j2信号脚接第一电阻r1另一端，形成一个π型衰减网络，第一微波高频连接器j1、第二微波高频连接器j2的其余引脚接地；

如图3所示，为本发明的16路t型衰减网络模块，该模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20。第三微波高频连接器j3、第四微波高频连接器j4、第五微波高频连接器j5、第六微波高频连接器j6、第七微波高频连接器j7、第八微波高频连接器j8、第九微波高频连接器j9、第十微波高频连接器j10、第十一微波高频连接器j11、第十二微波高频连接器j12、第十三微波高频连接器j13、第十四微波高频连接器j14、第十五微波高频连接器j15、第十六微波高频连接器j16、第十七微波高频连接器j17、第十八微波高频连接器j18。

如图3所示，16路t型衰减网络模块中第四电阻r4至第二十电阻r20所有电阻的一端连接在一起，其中第四电阻r4至第十九电阻r19的另一端各自接一个对应的微波高频连接器，而第二十电阻r20的另一端接地，使各微波高频连接器端口之间形成一个t型衰减网络；

每个π型衰减网络模块的其中一个微波高频连接器的信号脚与16路t型衰减网络模块中其中一路的微波高频连接器的信号脚连接。

本发明的π型衰减网络模块的衰减系数a(db)与输入阻抗zc、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3相关。对射频功率衰减器而言，一般不进行阻抗变换，即输入阻抗等于输出阻抗，电路呈对称形式，即第二电阻r2等于三电阻r3。公式如下：

本发明的16路t型衰减网络模块的衰减系数b与输入特性阻抗zc、第二十电阻r20、某一路t型衰减网络例如第四电阻r4与第五电阻r5相关。第四电阻r4等于第五电阻r5。公式如下：

本发明的功率衰减器为达到较好的隔离度，在各π型衰减网络模块中要加上屏蔽罩，以减少各个模块之间的相互干扰；在16路t型衰减网络模块中，同样使用屏蔽罩隔离，且在各个模块之间采用隔离度良好的同轴电缆线相互连接。

本发明设计的功率衰减器衰减系数为：π型衰减网络模块的衰减系数a(db)*2+16路t型衰减网络模块的衰减系数b(db)。

本发明设计的功率衰减器中，16路t型衰减网络模块的衰减系数b(db)应较小，而π型衰减网络模块的衰减系数a(db)应较大，以减少16路t型衰减网络模块内部隔离度有限而带来的干扰问题，从而提高功率衰减器各路之间的隔离度。

本发明中当16路t型衰减网络模块的衰减系数b(db)较大时，16路t型衰减网络模块中的第二十电阻r20电阻值过小，难保其精确度，从而影响衰减的精确度，所以当功率衰减器的衰减系数较大时，应尽可能提高π型衰减网络模块的衰减系数a(db)，同时降低16路t型衰减网络模块的衰减系数b(db)。

本发明具体工作过程如下：

16个π型衰减网络模块连接至16路t型衰减网络模块各个端口，此时16个π型衰减网络模块都可作为输入端口，无方向性选择。当任意选定一个端口作为输入端时，其余端口都作为输出端，输出的信号均为输入信号经过衰减后的信号。当改变功率衰减器衰减系数时，可以选择改变16路t型衰减网络模块中第二十电阻r20的电阻值，改变16路t型衰减网络模块的衰减系数b(db)；或直接更换π型衰减网络模块，改变π型衰减网络模块的衰减系数a(db)。