数控衰减器AT-280及其在接收机性能测试中的应用

摘要：数控衰减器作为一种新型的衰减器在电子领域有着广泛的应用，文章介绍了数控衰减器AT-280的结构、特性参数以及控制使用方法，同时重点介绍了AT-280在雷达接收机噪声系数测试和灵敏度测试中的应用。 关键词：数控衰减器；接收机；噪声系数测试；灵敏度测试

1　引言

很多电子设备（如雷达、通讯、无线电局域网、GPS等）都需要对高频、中频信号进行定量衰减，这种衰减实质上是对高、中频信号进行精确量化的过程，其精度的高低将直接影响到这些设备性能指标或其性能指标的测试，进而影响到它们的使用性能。因此，寻求一种体积小、精度高、频带宽、开关速度快、使用方便的衰减器十分必要。新型数控衰减器AT－280正好能满足以上要求，并在很多领域具有广泛的应用前景，本文重点介绍了AT－280在雷达接收机噪声系数T 灵敏度测试中的应用方法。

2 数控衰减器AT－280

2．1 AT－280简介

AT－280是一种采用SOIC－16脚表面安装塑封型5位、0．5dB步距的砷化镓MMIC数字衰减器，非常适用于高精度衰减、快速开关、极低功耗和低互调要求的场合。由于采用了成熟的1μm工艺和单片砷化镓MMIC技术，因而其具有全面钝化和可靠性高等优点。AT－280的典型电气参数如表1所列。

表1 AT-280的电气参数℃

参 数测试条件单 位minTypmax参考插损DC-0.1GHZdB　1.11.3DC-0.5GHZdB　1.31.5DC-1.0GHZdB　1.51.8DC-2.0GHZdB　1.82.0衰减精度DC-1.0GHZ

0.20dB±3%　DC-2.0GHZ

0.30dB±3%　驻波比任何状态　1.5：11.8：1　Trise

Tfall

Ton

ToffRF10%-90%

RF90-10%ns　12　控制50%到RF90%

控制50%到RF10%　18　测试条件:TA=+25

2．2 功能图与真值表

图1是AT－280采用SOIC 16脚塑封表贴封装形式的引脚排列。其中：

VC1，VC10，VC2,VC20,VC3,VC30,VC40,VC50分别为数据控制端

RF1和RF2分别为信号输入输出端。表2所列是AT－280的真值表。

表2 AT-280真值表

控 制 输 入VC5 0VC4 0VC3 0VC3VC2 0VC2 0VC1 0VC 1衰减（dB）11101010参考011010100.5dB101010101.0dB110110102.0dB111011104.0dB111000018.0dB0001110115.5dB3　在雷达噪声系数测试中的应用

3．1 噪声系数测试基本原理

噪声系数定义为：当规定输入端处于T0＝290K标准噪声温度时，网络输入端额定信号噪声功率比（Si／Ni）与输出端额定信号噪声功率比（Sout／Nout）的比值表达式为：

F＝（Si ／ Ni）／（Sout／Nout）

图2为噪声系数测量原理图。设噪声源在热态（T2）和冷态（T1）下测出的功率指示值Nout2和Nout1之比为Y，则经过计算得出的待测网络噪声系数为：

F（dB）＝ENR（dB）－10lg（Y－1）

式中，ENR为噪声源输出噪声的超噪比。

3．2 噪声系数测量方法

根据Y值求出待测网络的噪声系数的方法，称为Y系数法。噪声系数测量的基本方法是Y系数法。但在具体测试中，也常用3dB法（Y＝2，或称功率倍增法）。其测量电路如图3所示。该方法在冷态T1时不接入3dB衰减器，这样可使指示器有一合适的指示值Nout，然后记下数控衰减器的衰减A1，而在热态T2时，接入3dB衰减器并调节数控衰减器，以使其恢复原指示值，则有Y＝2，同时记下数控衰减器衰减值A2，则待测网络噪声系数F为：

F＝ENR－（A2－A1）

上式中，各参数的单位均为dB。

4 在雷达接收机灵敏度测试中的应用

4．1 接收机灵敏度测试原理

灵敏度指的是接收机接收微弱信号的能力。接收机灵敏度通常以接收最小可分辨输入信号功率Pmin来表示。为了使用方便，还可以用最小可接收信号功率相对于某一定标功率电平P0之比的分贝数A来表示，即：

A＝10lg（Pmin／P0）

雷达接收机输入端的最小可分辨功率通常是很小的，一般在pW的数量级，这样微弱的微波信号，用功率计测量是十分困难的。因此，在工程上，接收机灵敏度的测量不是直接测量接收机输入端的最小可分辨功率，而是将一已知的标准功率源经过数控衰减器加到接收机输入端，然后在保证输出端信噪比为某定值（如1：1）的情况下，将此标准功率（如1mW）被衰减的分贝数A作为此接收机的灵敏度（dB／mW）值。

4．2 接收机灵敏度测试方法

接收机灵敏度测试方框图如图4所示。微波信号源输出经数控衰减器、同轴测试电缆接到接收机输入端，然后将接收机检波电流输出接到μA表的输入端。测试步骤如下：

（1）设定起始噪声电流，此时微波信号源不输出，接收机接电，增益置于某规定值，μA表测出起始噪声电流IN0。

（2）设定微波信号源频率、功率：调整信号源频率，使之与接收机调谐频率一致，μA表指示最大，并设定信号源输出功率为1mW。

（3）确定输出端信噪比：用数控衰减器对微波信号源的输出功率进行衰减，使μA表指示为2IN0，即信噪比为1：1，并记下数控衰减器的衰减值dA。

（4）用下式求和计算出灵敏度：

A＝dA＋dI＋dT

式中，dA为数控衰减器衰减值，dI为测试电缆衰减值，dT馈线损耗。

5　结束语

本文介绍了笔者在自己工作中应用AT－280的部分情况。实践证明，将AT－280应用在噪声系数和灵敏度测试中具有操作简单，测试精度高等优点。