可以用三個(gè)二極管來代替電路中的固定電阻，構(gòu)造一個(gè)可變衰減器，不過，這樣會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的不對(duì)稱，從而導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的偏壓網(wǎng)絡(luò)。用兩個(gè)PIN二極管來代替其中的串聯(lián)電阻可以獲得幾個(gè)性能方面的好處。首先，由于串聯(lián)二極管具有容性電抗而使網(wǎng)絡(luò)與其它部分相隔離，用兩個(gè)二極管代替一個(gè)電阻可以提高最大衰減值或在一定衰減值的條件下使頻率上限翻倍。其二，代替串聯(lián)電阻的兩個(gè)二極管是180度反接的，這樣就抑制了偶數(shù)次信號(hào)畸變的產(chǎn)生。其三，由此而得到的衰減器網(wǎng)絡(luò)是對(duì)稱的，從而可以大大簡化偏壓網(wǎng)絡(luò)。電源電壓V+是一固定電壓，Vc是控制網(wǎng)絡(luò)衰減的可變電壓，用兩個(gè)二極管代替電阻的唯一缺點(diǎn)是可能會(huì)增加介入損耗。Theattenuationofthepiattenuatorisshownasafunctionoffrequencyfrom10MHzto3GHzfardifferentcontrolvoltages.四元二極管pi型衰減器需要一個(gè)恒定的電壓V+和一個(gè)可變的控制電壓Vc。對(duì)于1.25V的V+，可變控制電壓的范圍為0V到大約5V。電壓V+的值代表了回程損耗與控制電壓范圍之間的一個(gè)折衷，更低的V+可以降低回程電壓，但同時(shí)也會(huì)使控制電壓的工作范圍縮小。本文中介紹的衰減器是在8mm厚的RF4型印刷電路(PCB)上實(shí)現(xiàn)的°RF4具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和耐久性，成本低，但其損耗大，難于控制，而且介質(zhì)系數(shù)與工作頻率密切相關(guān)。另一方面，玻璃纖維增強(qiáng)型聚四氟乙烯(PTEE)PCB材料具有良好的高頻特性，但是相對(duì)昂貴一些，機(jī)械穩(wěn)定性也比較差，不適合于某些表面貼裝工藝。選用針對(duì)高頻工作要求進(jìn)行了優(yōu)化的PCB基底材料可以改善高頻性能，各種測量參數(shù)對(duì)頻率的依賴程度受到與HSMP-3816二極管四元組、PCB、其它元件及連接器相關(guān)的寄生效應(yīng)的影響。

Theseplot&showthecontrolvoltageversusattenuationatiof900fand2100MHz.將PIN二極管用做衰減元件時(shí)，PIN二極管具有比等效的GaAsMESFETs更高的線性度，通過使用具有厚I層及低介質(zhì)張弛頻率(fdr)的多個(gè)PIN二極管就可以將信號(hào)畸變減小到最低程度。在Avago公司PIN二極管產(chǎn)品線中HSMP-381x系列產(chǎn)品的I層最厚。在低衰減狀態(tài)，大部分RF能量僅僅是從輸入端傳輸?shù)捷敵龆硕?。不過在高衰減狀態(tài)，更多的RF能量被傾入衰減器，會(huì)使信號(hào)失真度上升。當(dāng)Vc接近0時(shí)，幾乎沒有電流流過兩個(gè)串聯(lián)的二極管，它們接近于零偏壓狀態(tài)，其結(jié)電容將隨RF電壓同步變化，幸運(yùn)的是，由于兩個(gè)二極管是反向串聯(lián)的，所以可以抑制由受RF調(diào)制的電容所產(chǎn)生的某些失真或畸變。由于封裝的兩個(gè)反串二極管具有完全互相匹配的特性，因此可以得到最佳的失真抑制能力。Pi衰減器的相位偏移隨衰減值而變化?？偟南辔黄平咏?0度，在三個(gè)相隔較遠(yuǎn)的工作頻率點(diǎn)(100、900和1800MHz測試時(shí)此相位偏移表現(xiàn)相當(dāng)穩(wěn)定。

S. Theattenuationplottedversusinputthird-^rderinterceptpointat900and2100MHz.圖1所示為n衰減電路的示意電路圖。圖2的左邊為n衰減器的PCB布局，右邊為元件布置。表1中給出了所需要的元件（包括四元二極管）。圖3、4、5給出的成品n衰減器測試性能的樣本。Vc12V+Thisschematicdiagramshowsaversionofthepiattenuatorwithlowerminimumattenuation.增加通過串聯(lián)二極管的電流可以降低衰減下限。將控制電壓保持在最大值5V,減小電阻R3的阻值就可以增大偏移電壓，這可以通過給阻斷RF的電阻R3（表2）串聯(lián)一個(gè)表面貼裝鐵酸鹽珠狀電感而實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)頻率范圍內(nèi)，與傳統(tǒng)的瓷芯多層片狀電感相比，這種鐵酸鹽珠狀電感具有更高的阻抗。圖6給出了低衰減下限衰減電路的示意圖，圖7中給出了在Vc=5V的條件下與標(biāo)準(zhǔn)衰減電路的比較結(jié)果。

ThestandardpiattenuatoriscomparedheretothelowerminimumattenuationversionatVc5V.為了建立n衰減器的性能模型以便于進(jìn)一步分析，安捷倫？司的高級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)(ADS)計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)軟件為工程師們提供了模擬四元二極管n衰減器性能的技術(shù)支持范例。相應(yīng)文件可以從.的AgilentEesof知識(shí)中心的“Examples”部分下載。STheAFLACsoftwarenrod^^oriheHSMP-381xPINdiodequad(left}isshownherenontt&theSOT-25equivalentlumpedcircuitmodel(right).另外，包含在高頻建模工具APLACCAE軟件包()中的PIN二極管模型也可以預(yù)測在給定正向偏移的條件下RF阻值。圖8的左邊給出了HSMP-3816PIN二極管的APLAC模型，將APLAC模型與SOT-25等效電路模型(圖8右邊)結(jié)合在一起，就可以使設(shè)計(jì)人員在模擬過程中研究分析封裝的寄生效應(yīng)。Table1;Additionalcomponentsneededforthevoltage-variableattenuatorPORTIONVALUESIZEMANUFACTCLC247HF0805MurataC3C4.C547nr0603MurataD1HSMP-3816AvagoJ1,J2Edge-mountSMAconnector0,8mrrJIJ4Two-pinheaderR1rR233g0603R3碰Q0603R4rRS150ii0603Table2：Thesecomponen