本次设计使用的就是 PIN 二极管电调衰减器，具有低损耗，耐受功率大等优点，最重要 的是 PIN 电调二极管具有寄生电参数小的特点，这在微波电路设计中有很大的优势。当输入 微波信号和外加直流偏置共同作用时，PIN 电调二极管的阻抗值只与外加直流偏置有关。PIN 电调二极管的本征层很厚，可以保证接收机良好的动态范围。

1。3 电调衰减器的性能指标

（1）衰减动态范围： 衰减动态范围是指电调衰减器的衰减量最大和最小的范围，一般用分贝表示。最小衰减

主要是 PIN 二极管在外加零偏置电压或负偏置电压时的衰减量，一般叫做插入损耗；而最大 衰减量是指电调衰减器在控制电压范围内可以达到的最大衰减幅度，一般的最大衰减要求在 30dB~60dB。

（2）工作频带和平坦度： 性能高的电调衰减器一般工作频带比较宽，并且在工作频带内，衰减量基本维持不变。

平坦度是指在频带内的衰减特性波形的平整程度，衰减特性越好，频带内波纹越小。

（3）功率容量：

衰减器是一种功率损耗器件，如果射频输入功率超过衰减器的耐受功率，器件就会损坏。 大部分电调衰减器是吸收式衰减器，它的耐受功率越大，衰减器的功率容量就越大，例如 PIN 二极管电调衰减器，它的功率容量取决于 PIN 二极管的耐受功率。文献综述

（4）回波损耗： 回波损耗也被称为驻波系数。设计电调衰减器时，输入端口的驻波比要尽量小。针对两

种不同衰减形式的衰减器，反射型衰减器驻波比比较差，因此需要在端口处加铁氧体隔离器 改善驻波比；另一种吸收型衰减器因为功率被电阻元件消耗掉，所以它的驻波比比较理想， 现在常用的衰减器基本都是吸收型的[3]。

本次设计电调衰减器，主要考虑衰减动态范围、插入损耗和驻波比的要求。

1。4 本文主要工作

本文设计的是一个工作频率在 2GHz~4GHz 的宽带电调衰减器，它的插损和驻波都很小， 具有实用价值。

下面给出设计指标，工作频段 2GHz~4GHz；动态衰减范围：≥30dB，控制电压范围：0V~5V； 插入损耗：≤1dB；端口驻波比：≤1。5。

本文主要工作如下，第一章绪论主要介绍了电调衰减器的研究背景、概念分类和它的性 能指标。第二章主要对电调衰减器的主要器件 PIN 二极管进行了介绍，首先讲了 PIN 二极管 的概念，然后介绍了它的发展历程，详细的讲了它的原理并介绍了 PIN 二极管的一些技术指 标，最后简单介绍了 PIN 管的应用和装配方法。第三章主要介绍了电调衰减器的电路设计过 程和利用 ADS 软件的电路仿真，并给出了仿真的结果。第四章介绍了一些 AutoCAD 和装配 图的基本知识，并展示了利用 AutoCAD 设计的壳体图和装配图。第五章主要展示了电调衰减器的制作实物和最终的调试过程，并简要的分析了测试结果。最后在前文对电调衰减器的知 识介绍，设计制作的基础上，进行了总结与展望，分析了经验体会。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

2 PIN 二极管的介绍

2。1 PIN 二极管的概念和发展

普通的二极管由 PN 结组成。PIN 二极管是一种 P-I-N 结构的二极管,在 P 层和 N 层之间 加入 I 层，I 层是本征层。本征层的存在使得 PIN 二极管可以应用于射频领域，一般用作射频 开关和射频保护电路。

PIN 二极管的使用历史已有 60 余年，在 1952 年 Hall 率先把 PIN 结应用于低频二极管， 在 Hall 之后的科学家 Prince 将 PIN 结应用于大功率整流二极管。1958 年，Uhlir 把 PIN 结应 用于微波二极管[4]。之后又经过长达 50 多年的发展，PIN 二极管变成了重要的微波控制器件， 被广泛应用在射频、微波和高压等多种领域。