Сам себе аттенюатор. Расчёт аттенюатора к трансиверу

Иногда в радиолюбительской практике в ходе различных измерений требуется погасить мощность трансивера или снизить амплитуду сигнала на выходе генератора. Если данной функции в радиолюбительской аппаратуре не предусмотрено производителем или её недостаточно, то на помощь придёт самодельный простой Т-образый аттенюатор, схема которого представлена ниже.

Аттенюатор состоит из трёх безындукционных сопротивлений R1, R2 и R3. Если принять, что R1=R3, то делитель сигнала станет симметричным, и его можно будет подключать задом наперёд, а также это допущение упрощает расчёт сопротивлений.

Основной проблемой при создании аттенюатора у многих радиолюбителей может стать владение математическим аппаратом, а именно лень разбираться с законом Ома при выводе расчётных формул. Поэтому, чтоб не загружать длинными и сложными математическими операциями умы читателей, приведу готовые формулы для расчёта.

Входное сопротивление делителя:

где Zн – сопротивление нагрузки.

Коэффициент ослабления сигнала по напряжению

Коэффициент ослабления сигнала по мощности

Если принять, что R1=R3, а Zвх=Zн, то выражения для определения величин сопротивлений в зависимости от коэффициента ослабления по напряжению примут вид:

Также можно представить R1 и R2 через коэффициент ослабления мощности:

Мощности, рассеиваемые резисторами делителя:

Для примера произведём расчёт аттенюатора для трансивера с выходной мощностью 50Вт, требуемый коэффициент деления по мощности 2 раза. Имеем: Pист=50Вт;Kp=2; Zвх=Zн=50 Ом. Тогда:

Тепло, выделяемое на резисторах:

Для проверки правильности вычислений необходимо всегда сверять баланс мощностей:

Как видим, баланс мощностей выполняется, а, следовательно, расчёт верен.

Отметим, чтобы получить приемлемую точность самодельного аттенюатора, следует избегать больших коэффициентов деления. Проиллюстрируем границы допустимых значений Kp при Zвх=Zн=50 Ом. Как видно из графика зависимостей расчётных сопротивлений R1(R3) и R2 от коэффициента деления по мощности, R1 резко возрастает, а R2 – убывает. Затем функции переходят на линейные и пологие участки. За точкой пересечения (Kp=13,93) R1 продолжает монотонно расти до значения 50 Ом, R2 – продолжает монотонно убывать до нуля. Так, если неточность подбора резисторов делителя на крутых участках (см. диаграмму) скажется незначительно на коэффициенте ослабления, то на более пологих участках R1(Kp) и R2(Kp) малейшие их изменения приведут к большой погрешности работы аттенюатора. Поэтому наиболее приемлемые границы коэффициента деления Kp находятся в диапазоне от 1,2 до 8…10 или от 1 до 10 дБм.

Теги:

• Аттенюатор