模擬衰減器在射頻以及微波網(wǎng)絡(luò)方面得到了很廣泛的應(yīng)用。無(wú)論是采用砷化鎵（GaAs MMICs）還是采用PIN管的網(wǎng)絡(luò)，它們都是通過(guò)電壓來(lái)控制射頻信號(hào)的功率的。在商業(yè)應(yīng)用中，比如蜂窩電話(huà)網(wǎng)，個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)以及便攜式無(wú)線(xiàn)電等，衰減器的造價(jià)是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要因素。本文描述了一種利用塑膠封裝的表面貼片設(shè)計(jì)的低造價(jià)、寬頻帶的PIN管Pi型衰減器。

　　圖1描繪了基本的Pi型衰減器以及它的設(shè)計(jì)方程。調(diào)整分流電阻R1和串聯(lián)電阻R3以滿(mǎn)足衰減值A(chǔ)=20 log（K），同時(shí)提供與系統(tǒng)特性阻抗匹配的輸入輸出阻抗。當(dāng)PIN管工作在高于其截止頻率fc（見(jiàn)附錄A）時(shí)，它可以用作為流控可變電阻。故可用三個(gè) PIN管代替Pi型電路中的固定電阻來(lái)構(gòu)造一個(gè)可變衰減器。作為一個(gè)例子，圖2給出了一個(gè)由三個(gè)PIN管構(gòu)成的衰減器，這個(gè)電路在10MHZ到500MHZ的頻率范圍內(nèi)有良好的性能。然而，在Pi型電路中用三個(gè)PIN管作為三個(gè)可變電阻導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的不對(duì)稱(chēng)，這就使偏置電路相當(dāng)復(fù)雜。

　　如圖3，如果用兩個(gè)PIN管來(lái)代替電阻R3，會(huì)有很多好處。首先，由于網(wǎng)絡(luò)的最大隔離度是由串聯(lián)的PIN管決定的，用兩個(gè)PIN 管取代一個(gè)管子將提高衰減的最大值，或是在一定的衰減量下使頻率上限增加一倍。第二，代替串聯(lián)電阻的兩個(gè)PIN管180度反相工作，使得偶數(shù)階的非線(xiàn)性產(chǎn)物得以抵消。第三，構(gòu)成的衰減器網(wǎng)絡(luò)是對(duì)稱(chēng)的，而且偏置電路非常簡(jiǎn)單。V+是一固定電壓，Vc是控制網(wǎng)絡(luò)衰減量的可變電壓。采用兩個(gè)串聯(lián)PIN管代替一個(gè)管子的唯一負(fù)面影響就是導(dǎo)致插損的輕微增加，合計(jì)小于 0.5dB。R1和R2分別作為串聯(lián)PIN管D2和D3的偏流電阻，它們必須做得足夠高以減小插損；然而，如果它們作得太高，就需要非常高的控制電壓Vc。如果設(shè)計(jì)者不需要很大的帶寬的話(huà)，可以通過(guò)在R1和R2及RF線(xiàn)之間加裝一些扼流圈來(lái)改善插損特性，這些電感可以降低網(wǎng)絡(luò)射頻部份的電阻。R3和R4的選擇視具體的PIN管而定；選擇合適的話(huà)，它們將在串聯(lián)與并聯(lián)的PIN 管之間提供恰當(dāng)?shù)?a href='http://www.www27dydycom.cn/tags/電流/' target='_blank' class='arckwlink_none'>電流分配，以保持在整個(gè)衰減動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的良好的阻抗匹配特性。雖然我們可以通過(guò)分析計(jì)算來(lái)確定R1和 R4的阻值，但由經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定它們顯然更快更簡(jiǎn)單?；萜盏腍SMP-3810系列表面裝置PIN二極管有良好的線(xiàn)性，較低的截止頻率和較低的價(jià)格。為了節(jié)省成本和板子空間，我們選擇了兩個(gè)共陰極的HSMP-3814來(lái)代替四個(gè)單獨(dú)的HSMP-3810 PIN管。在選擇了管子，V+=5V及0≤Vc≤15V后，R1和R4可以由經(jīng)驗(yàn)值確定。測(cè)試電路中所有組件的指標(biāo)都在圖3中給出。