【经验】EMC K波段固定衰减器KFA03.00-5F用于改善系统输出端口驻波的实例经验

时间： 2019-06-21 来源：世强

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射频微波衰减器除了用于调整电路中信号的幅度大小，还可用于改善电路的电压驻波比，优化电路的阻抗匹配。对于一个理想的衰减器，其输入输出端阻抗为５０欧姆，端口驻波系数为１（和５０欧姆特性阻抗传输线完全匹配，能量无反射），正向和反向的衰减值相等。如下图所示，对于一个有特定反射系数ρ的电路端口A，假设从A点一直到B点这段传输线阻抗是连续的，B点存在阻抗突变点（不匹配有反射），在A和B之间引入引入一个衰减值为XｄB的理想衰减器，再次测量其回波损耗时，假设入射波功率不变，则从A端口接收到的反射信号减小了2倍XｄB，则回波损耗RL（S11参数的绝对值）增加了2XdB。

根据回波损耗与电压驻波比的关系：

RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)]

可知回波损耗增加时，电压驻波比减小，图中A点的端口驻波指标得到改善。

在本人所做的一宽带信号源项目中，要求输出频率范围18-26.5GHz，输出功率不低于+3dBm，端口驻波系数小于2.0。信号源输出部分为两部分频段合成，采用一个单刀双掷微波开关输出，经隔直电容后到输出端口。由于微波开关本身驻波系数指标不好，加上隔直电容本身影响，从整机的输出端口测试其驻波系数指标不满足指标要求，最差点约为2.3左右，而输出功率指标约有5dB的余量范围。经论证在输出端口和隔直电容之间引入一3dB衰减器来改善驻波指标，衰减器型号为EMC公司的KFA03.00-5F，其指标如下KFA03.00-5F。

此K波段固定衰减器的频率范围覆盖16-36GHz，其中后缀为5的衰减器最佳工作范围为18-27GHz，恰好可满足信号源的频率。其驻波典型值仅为1.35，引入后可改善信号源的输出端口驻波。该衰减器的输入输出端口有镀金选择，可以直接进行金丝键合互联，方便和薄膜工艺的微带传输线进行键合互联。在引入该衰减器后，实测端口的输出功率由原来的8dBm降低到5dBm，仍能满足指标要求；端口驻波的最差点由原来的2.3变为1.92，满足了指标中规定的2.0的要求。

引入衰减器前后的原理图

总结：当电路的信号功率有余量时，引入一个驻波指标较好的衰减器是改善阻抗匹配的一种方法，本人推荐EMC公司的固定衰减器系列，其产品工作频段宽，衰减精度和驻波指标较好，且可根据需要选择不同型号进行金丝键合互联或贴片焊接。

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