标准衰减器

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第391页（2251字）

标准衰减器是能给出准确已知衰减量值，并长期稳定的一种衰减器。作为最高量值标准用的标准衰减器，其衰减量值应能从其他物理量根据某种确定关系计算得到，并具有最高的准确度。用作衰减量值传递媒介的标准衰减器，其衰减量值可由高一级标准定标，但要求其分辨率高，重复性好，稳定可靠，驻波比小。常用的标准衰减器有波导截止衰减器、感应分压器、回转衰减器、电阻式步进衰减器等。

1．波导截止衰减器

波导截止衰减器如图7．7－1所示，由一段圆截止波导和装在截止波导内的一个激励电极和一个接收电极构成，两个电极之间的距离可以相对地改变。在截止波导中，电磁波波幅按指数律衰减，因此当两电极间的距离由l₁变为l₂时，截止衰减器改变的衰减量为：

图7．7－1 波导截止衰减器原理示意图

式中，α——截止波导中主模的衰减常数。

由上可知，波导截止衰减器的衰减量可精确计算得到，由长度单位导出，准确度可达10^－4～10^－5量级，量程大，线性刻度，在线性区输入、输出阻抗不变，无失配误差，常用作最高标准中的基准衰减器。缺点是起始衰减大。

我国采用H₁₁型波截止衰减器建立国家标准，工作在30MHz定点频率，不确定度为5×10^－5A+0．0001dB。

2．感应分压器

感应分压器由多个自耦变压器串接构成，可工作在1～100kHz频率范围，分压比准确度在10kHz达到10^－6，在1kHz达到10^－8，因此在衰减测量装置中可用作标准衰减器。

3．回转衰减器

回转衰减器由一段圆波导和接在其两端的方－圆过渡波导构成，每段波导内装有衰减片。过渡波导内的衰减片与矩形波导宽边平行放置，垂直于电场方向；中段圆波导及内装的衰减片可旋转。衰减器的衰减量可根据旋转角度精确计算得到，为：

A=－401ogcosθ (dB) (7．7－2)

式中，θ——中段圆波导中衰减片相对于过渡波导中固定不动的衰减片的旋转角度。

回转衰减器的工作频段取决于所采用的波导尺寸，量程可达40至50dB，且在小量程有很高的分辨率，准确度可达到±0．02dB／10dB。经校准后可用作衰减工作标准和传递媒介。

4．电阻式步进衰减器

同轴衰减器大多采用电阻式步进衰减器，工作频率可从直流至18GHz。在3GHz以下，一般为置放在同轴腔体或屏蔽盒内的T型节或π型节的棒状电阻衰减器，高于3GHz，采用微带型薄膜电阻衰减器。电阻式步进衰减器的优点是频带宽、电性能较稳定，缺点是衰减量不能连续改变，长期使用后开关重复性变差。在高频和微波频段使用时，一般需经检定确定其准确度。

【参考文献】：

［1］王立吉、金国钧编着，高频电压的计量测试，计量出版社，1986。

［2］李世雄、彭幼伯等编着，低频电压的计量测试，计量出版社，1988。

［3］冯新善、吴幼璋等编着，高频、微波功率的计量测试，计量出版社，1987。

［4］张关汉、李光仪等编着，高频集总参数阻抗的计量测试，计量出版社，1986。

［5］胡希平、李湘编着，微波阻抗与反射的计量测试，计量出版社，1988。

［6］蔡新泉、关志仁等编着，高频、微波噪声的计量测试，计量出版社，1988。

［7］郭允晟、苏秉炜等编着，脉冲参数与时域测量技术，计量出版社，1989。

［8］吴毅、都世民等编着，高频、微波场强和干扰的计量测试，计量出版社，1986。

［9］谢上次、徐燕清编着，高频、微波相移的计量测试，计量出版社，1992。

［10］艾明、吴达慎等编着，失真与调制参数的计量测试，计量出版社，1989。

［11］黄福芸等主编，计量知识手册，中国林业出版社，1986。

［12］陈国瑞、华荣喜等编，工程电磁场与电磁波，西北工业大学出版社，1990。

［13］Ghose，R．N．，Microwave Circuit Theory and Analysis，McGraw－Hill Book Company，Inc．，1963。