在设计电子电路时，您通常必须解决放大信号的问题——增加它们的幅度或功率。但是在某些情况下，信号电平必须相反地被削弱。而这项任务并不像乍看起来那么简单。
什么是衰减器及其工作原理
衰减器是一种装置，用于在不影响其形状的情况下有意且通常地降低输入信号的幅度或功率。
用于射频应用的衰减器的基本原理是 带有电阻或电容的分压器.输入信号与电阻成比例地分布在电阻之间。最简单的解决方案是两个电阻的分压器。这样的衰减器称为L型衰减器（国外技术文献中的L型）。输入和输出可以是这个不对称设备的任何一侧。 L形衰减器的特点是输入/输出匹配损耗低。
衰减器的类型
在实践中，L 衰减器并不经常使用——主要用于匹配输入和输出阻抗。更广泛用于信号归一化衰减的是 P 型设备（在外国文献中 Pi - 来自拉丁字母 π）和 T 型设备。此原理允许您创建具有相同输入和输出阻抗的设备（但如有必要可以不同）。
该图显示了不对称设备。它们的源和负载必须用不平衡线连接 - 同轴电缆等。
对于对称线（双绞线等），使用对称电路 - 有时称为 H 型和 O 型衰减器，尽管这些只是以前设备的变体。
通过添加一（两个）电阻，T-（H-）型衰减器变为桥式。
衰减器作为带有连接器的完整设备在工业上是可用的，但它们也可以作为通用电路的一部分在印刷电路板上制造。电阻式和电容式衰减器有一个主要优势 - 它们不包含非线性元件，不会使信号失真，也不会导致频谱中出现新的谐波和现有谐波的消失。
除了电阻衰减器，还有其他类型的衰减器。工业应用中常用的有：
- 限幅和偏振衰减器——基于波导的结构特性；
- 吸收衰减器——信号衰减是由特殊选择的材料吸收功率引起的；
- 光衰减器；
这些类型的设备用于微波技术和光频率范围内。在低频和射频下，使用基于电阻器和电容器的衰减器。
基本特征
衰减系数是决定衰减器性能的主要参数。这是用分贝来衡量的。要了解信号幅度在通过衰减电路后减少了多少倍，您必须重新计算从分贝到倍的系数。在将信号幅度降低 N 分贝的设备的输出端，电压将减少 M 倍：
M=10(ñ/20) （对于功率，M=10(ñ/10)) .
逆重新计算：
N=20⋅log10(M) (对于功率 N=10⋅log10(M))。
因此，对于 Kosl=-3 dB 的衰减器（系数始终为负，因为该值始终在减小），输出信号的幅度将是原始信号的 0.708。如果输出幅度是原始幅度的一半，那么 Kosl 大约等于 -6 dB。
公式在你的脑海中计算起来相当复杂，所以最好使用在线计算器，网上有很多。
对于可调设备（步进或平滑），指定了设置限制。
另一个重要参数是输入和输出上的波阻抗（阻抗）（它们可能重合）。与此阻抗相关的是诸如驻波比 (SWR) 之类的特性，该特性通常在商业制造的产品上标明。对于纯有功负载，该系数由以下公式计算：
- 如果 ρ>R，则 VSW=ρ/R，其中 R 是负载阻抗，ρ 是线路波阻抗。
- VSW= R/ρ 如果 ρ<>
VSW 始终大于或等于 1。如果 R=ρ，则所有功率都传输到负载。这些值差异越大，损失越大。因此，在 VSW=1,2 时，99% 的功率将到达负载，而在 VSW=3 时 - 已经达到了 75%。如果将 75 欧姆衰减器连接到 50 欧姆电缆（反之亦然），则 VSW=1.5，损耗将为 4%。
我们应该提到的其他重要特征：
- 工作频率范围；
- 最大功率。
同样重要的是精度等参数 - 它表示衰减与标称值的允许偏差。对于工业衰减器，特性印在外壳上。
在某些情况下，设备的功率很重要。没有到达消费者的能量会消散在衰减器的元件上，因此不要过载是至关重要的。
有计算各种设计的阻性衰减器基本特性的公式，但比较繁琐且包含对数。因此，要使用它们，您至少需要一个计算器。因此，使用专门的程序（包括在线程序）进行自我计算更为方便。
可调衰减器
衰减系数和 VSW 受组成衰减器的所有元件的额定值的影响，因此创建具有 电阻器 具有连续可调的参数是困难的。通过改变衰减，需要调整 VSW，反之亦然。这些问题可以通过使用增益小于 1 的放大器来解决。
这种设备是用晶体管或 运算放大器这种放大器可以用晶体管或运算放大器构建，但会出现线性问题。创建一个在宽频率范围内不会使信号形状失真的放大器并不容易。更常见的是步进控制 - 衰减器串联连接，它们的衰减加在一起。那些需要衰减的电路被绕过（继电器触点 ETC。）。因此，在不改变波阻抗的情况下获得了所需的衰减系数。
有一些基于宽带变压器（BPT）的平滑调整信号衰减装置的设计。当输入/输出匹配要求较低时，它们用于业余通信。
通过改变几何尺寸来实现波导衰减器的平滑调谐。光学衰减器也可用于衰减平滑调谐，但此类设备的设计相当复杂，因为它们包含透镜、滤光片等系统。
应用
如果衰减器具有不同的输入和输出阻抗，那么它除了具有衰减的功能外，还可以充当匹配器件。例如，如果您需要连接 75 ohm 和 50 ohm 电缆，您可以在它们之间放置一个适当额定的电缆，并与归一化衰减一起校正匹配程度。
在接收技术中，衰减器用于避免输入电路因强大的侧发射而过载。在某些情况下，即使与微弱的有用信号同时衰减干扰信号，也可以通过降低互调噪声水平来提高接收质量。
在测量应用中，衰减器可用作去耦，以减少负载对参考信号源的影响。光衰减器广泛用于测试光纤通信线路的发射/接收设备。它们用于模拟真实线路中的衰减，并确定稳定通信的条件和边界。
在音频工程中，衰减器用作功率控制设备。与电位器不同，它们这样做的能量损失更少。这里更容易提供平滑调节，因为波阻抗无关紧要 - 只有衰减很重要。在有线电视网络中，衰减器消除了电视输入的过载，无论接收条件如何，都可以保持传输质量。
衰减器不是最复杂的器件，它在射频电路中的应用最为广泛，可以解决各种问题。在微波和光频率下，这些设备的制造方式不同，它们是复杂的工业组件。
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