
【電】 symmetrical pi attenuator
對稱Π型衰減器(Symmetric Pi Attenuator)是電子工程中用于精确控制信號功率的無源二端口網絡,其核心功能是在保持輸入輸出阻抗匹配的前提下實現信號能量的可控衰減。該結構因電阻排列形狀類似希臘字母“Π”且左右對稱而得名,廣泛應用于射頻系統、測試儀器及通信設備中。
結構組成與原理
典型對稱Π型衰減器由三個電阻構成:兩個并聯電阻(R1)分别連接輸入/輸出端與地線,一個串聯電阻(R2)位于信號傳輸路徑中央。其對稱性表現為輸入端與輸出端電阻值完全一緻,确保雙向阻抗匹配特性。通過調節R1和R2的阻值,可精确控制衰減量并維持系統特征阻抗(如50Ω或75Ω)。
關鍵參數計算
特征阻抗公式
當系統特征阻抗為Z₀時,電阻值滿足:
$$
R1 = Z₀ cdot frac{K+1}{K-1}, quad R2 = Z₀ cdot frac{K-1}{2K}
$$
其中K為電壓衰減系數,定義為輸入電壓與輸出電壓的比值。
衰減量表達
功率衰減量(dB)計算公式為:
$$
A{dB} = 20 log{10}(K)
$$
工程應用特性
該設計理論可參考經典教材《Microwave Engineering》(David M. Pozar著)第4章,或國際電氣電子工程師協會(IEEE)标準文檔《IEEE 287-2007》對精密衰減器的規範說明。
對稱Π型衰減器是一種用于信號衰減和阻抗匹配的無源電路,其特點是輸入/輸出端阻抗相等且結構對稱。以下是詳細解釋:
結構特性
對稱Π型衰減器由三個電阻構成,兩側為并聯電阻(通常阻值相同,記為R1),中間為串聯電阻(記為R2),整體排列形似希臘字母Π。對稱性體現在兩端的并聯電阻值相等,且輸入/輸出阻抗匹配為同一值(如常見的50Ω或75Ω系統)。
核心功能
設計公式
對稱條件下(Z_in=Z_out=Z),電阻值與衰減量(dB)的關系為:
$$
R1 = Z cdot frac{10^{A/20} + 1}{10^{A/20} - 1}
R2 = Z cdot frac{10^{A/10} - 1}{2 cdot 10^{A/20}}
$$
其中,A為衰減量(分貝),Z為系統特征阻抗。
應用場景
主要用于射頻電路、通信設備和高頻測試儀器,如調整信號強度、消除阻抗失配引起的駐波,或在多級放大器中隔離級間幹擾。
注:實際設計需考慮電阻功率耐受和頻率響應,具體參數可通過線上計算工具或參考标準電路手冊進一步獲取。
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