Аттенюатор что это такое в телевизоре
Обновлено: 19.05.2024
Аттенюатор предназначен для защиты от перегрузки входа какого-либо модуля высокочастотной системы за счет ослабления мощности электромагнитной волны сигнала данных без каких-либо ее искажений и преобразований на выходе другого модуля, подключенного к этому входу.
Ниже рассмотрены основные области применения аттенюатора.
1. Как следует из определения, приведенного выше, аттенюатор используется для обеспечения безопасности работы отдельных модулей, включенных в цепь, за счет выравнивания мощности между выходом и входом модулей, подключенных друг к другу в цепи, и для согласования импеданса между ними. Например, если выходная мощность усилителя, подключаемого к антенному переключателю приема-передачи, составляет 15 дБм, а диапазон входной мощности этого переключателя составляет 0 – 5 дБм, для согласования этих устройств потребуется аттенюатор, понижающий выходную мощность усилителя, по меньшей мере, на 12 дБм.
2. Для контроля уровня мощности в системе, как правило, используются ответвители для подключения к ним соответствующих измерительных приборов. При этом, решения для ослабления мощности в случае ее превышения могут быть различными, но для обеспечения надежной безопасности наиболее чувствительных компонентов системы, а тем более при отсутствии приборов контроля, рекомендуется использовать аттенюатор.
Например, непосредственное подключение анализатора спектра к усилителю с выходной мощностью 54,3 дБм (300 Вт) для проведения измерений формы и мощности сигнала связано с высоким риском выхода дорогостоящего анализатора из строя в случае перепада мощности сигнала. Поэтому для обеспечения безопасности оборудования, между анализатором спектра и усилителем рекомендуется подключить ответвитель, понижающий мощность усилителя на 30 дБ (см. рис. 1). При этом форма сигнала на выходе ответвителя останется без изменений, а уровень мощности на выходе усилителя можно рассчитать с учетом поправки на 30 дБ.
Рисунок 1 . Подключение ответвителя
Обращаем ваше внимание, что в любом случае, используется ответвитель или нет, необходимо учесть допустимую мощность сигнала для входа вашего анализатора, поскольку может оказаться, что для конкретного анализатора и такое значительное понижение мощности может оказаться недостаточным. В тоже время, можно использовать ответвитель и с меньшим понижением мощности, например, на 20 дБ, но, принимая во внимание возможные кратковременные перепады мощности сигнала и необходимость согласования входов/выходов устройств, рекомендуется включить в цепь между усилителем и измерительным прибором еще и аттенюатор, ослабляющий мощность еще на 20 дБ 10 Вт (40 дБм) как показано на рисунке 2.
Рисунок 2 . Подключение аттенюатора
Следует отметить, что большинство измерительных приборов рассчитаны на диапазон невысоких мощностей: от мВт до нескольких Вт, поэтому в большинстве случаев использование аттенюатора является обязательным условием.
Как уже было сказано выше, аттенюатор ослабляет выходную мощность усилителей или других компонентов до уровня, допустимого для входа подключенных к ним устройств, но не следует считать, что аттенюатор может потребоваться только при стандартном номинальном значении выходной мощности явно превышающей допустимую для входа подключаемых устройств. Бывают случаи, когда номинальная выходная мощность усилителя или какого-либо другого оборудования по паспорту равна допустимой для входа подключаемого устройства, но по факту оказывается несколько выше, а с учетом возможных перепадов напряжения значительно выше допустимой. И тогда вместо того, чтобы приобретать другое подходящее оборудование, достаточно установить сравнительно недорогой аттенюатор и проблема будет решена.
Аттенюатор может понадобиться и при проверке качества уже функционирующей производственной линии, например, при проверке ее устойчивости к нештатным ситуациям. Поскольку такого рода проверки связаны с применением дополнительных измерительных приборов, для обеспечения их безопасности рекомендуется также использовать аттенюаторы.
Аттенюаторы радиочастотного диапазона, как правило, выполнены на резисторах, соединенных по схеме Т- или П-типа (см. рис. 3 и 4).
Рисунок 3 . Схема Аттенюатора Т-типа Рисунок 4 . Схема аттенюатора П-типа
По диапазону уровней ослабления аттенюаторы классифицируются на фиксированные и регулируемые. Во всех вышеприведенных примерах использовались аттенюаторы с фиксированным уровнем ослабления мощности, которые в отличие от аттенюаторов с регулируемым ослаблением могут понижать мощность только на строго фиксированное значение. Область применения аттенюаторов с регулируемым уровнем ослабления значительно шире, но и стоимость их выше.
Ключевыми факторами при выборе типа аттенюатора являются вносимые потери ( S 21) в соответствующем частотном диапазоне, их разброс/равномерность, возвратные потери ( S 11) и номинальная входная мощность. Далее рассмотрим влияние этих факторов на примерах.
Рассмотрим порядок выбора аттенюатора для системы с частотой 2 ГГц и выходной мощностью 50 дБм. Один из вариантов для подключения анализатора спектра к такой системе – обычный ответвитель. Однако, если допустимая входная мощность анализатора 30 дБм, то потребуется устройство, понижающее выходную мощность не менее чем на 20 дБм. 50 дБм в абсолютных значениях равно 100 Вт. Поэтому для такой системы понадобится аттенюатор с входной мощностью до 100 Вт, но как уже было сказано выше, рекомендуется использовать устройства с несколько большей мощностью. При этом следует иметь в виду возможные перепады мощности сигнала и соответственно учесть не только номинальную входную мощность аттенюатора, но и ее пиковое допустимое значение во избежание выхода устройства из строя.
Вносимые потери ( S 21) должны быть понижены на 30 дБ, то есть с 50 до 20 дБм. Рабочую частоту аттенюатора, как и мощность также рекомендуется использовать с запасом. Если рабочая частота системы 2 ГГц, то следует использовать аттенюатор, рассчитанный на 2,5 или 3 ГГц, поскольку вносимые и возвратные потери аттенюатора понижают частоту сигнала на его выходе. Таким образом, для системы с рабочей частотой 2 ГГц и выходной мощностью 50 дБм рекомендуется использовать аттенюатор на 150 Вт и рабочей частотой 2,5 ГГц, понижающий мощность на 30 дБ. Вместо одного аттенюатора с понижением на 30 дБ можно использовать два: с понижением на 20 и 10 дБ. Причем к выходу усилителя подключается аттенюатор на 20 дБ, а уже к нему второй аттенюатор на 10 дБ. При этом второй аттенюатор должен быть на 2 Вт, поскольку на выходе первого будет 30 дБм или 1 Вт.
Следующий шаг при подборе аттенюатора – проверка его спецификаций по параметрам S 11 и S 21. Вместо параметра S 11 можно проверить коэффициент стоячей волны по напряжению .
Обращаем ваше внимание на то, что аттенюатор работает только в одном направлении. Если вы включите его в обратном направлении, и он, и подключенное к нему оборудование могут выйти из строя. Чтобы избежать такой ошибки, на корпусе аттенюатора имеются специальные обозначения входа и выхода. Если все-таки таких обозначений на окажется, то по стандартному правилу входной разъем выполнен в форме вилки, а выходной - в форме розетки. В тоже время следует отметить, что в настоящее время на рынке предлагаются модели аттенюаторов, функционирующих в обоих направлениях одинаково, но пока их стоимость выше однонаправленных.
Читайте также: