射频衰减器设计计算器 (π型 / T型 / 桥T型)
用于无线射频、天线调试、收发机中继、测试仪器输入保护的无源电阻衰减网络设计。输入目标衰减量（dB）、系统特性阻抗（50Ω/75Ω）及输入功率，实时计算各电阻理论值、自动匹配最佳 E96 (1%) 标称电阻、实际输出衰减、驻波比（VSWR）及各元件热功耗。
3dB π型衰减器 (最常用)：并联对地电阻 R1 = R2 = 294 Ω，串联电阻 R3 = 17.8 Ω (实际衰减 3.02 dB, VSWR ≈ 1.02)；
6dB π型衰减器：R1 = R2 = 150 Ω，串联 R3 = 37.4 Ω (实际衰减 5.99 dB)；
10dB π型衰减器：R1 = R2 = 95.3 Ω，串联 R3 = 71.5 Ω；
20dB π型衰减器：R1 = R2 = 61.9 Ω，串联 R3 = 249 Ω。
设计提示：射频微带线必须与两端 50Ω 端口严格匹配，电阻尽量选用 0402 封装以减少寄生电感。
计算结果与 E96 (1%) 推荐
| 位置标识 | 理论阻值 | E96 标称推荐 | 功耗承受 |
|---|---|---|---|
| R1 (并联输入) | — Ω | — Ω | — mW |
| R2 (并联输出) | — Ω | — Ω | — mW |
| R3 (串联主桥) | — Ω | — Ω | — mW |
衰减因子与阻抗公式
K = 10(AdB / 20)
π型: R1=R2=Z0 × (K+1)/(K-1); R3=Z0 × (K²-1)/(2K)
VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)，其中 Γ 为反射系数。50Ω 经典衰减器电阻标准速查表 (E96 1% 精密电阻)
| 衰减量 (dB) | π型 R1, R2 (并联) | π型 R3 (串联) | T型 R1, R2 (串联) | T型 R3 (并联) | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 dB | 866 Ω | 5.76 Ω | 5.76 Ω | 432 Ω | 微调功率等级、级间阻抗轻微隔离 |
| 2.0 dB | 432 Ω | 11.5 Ω | 11.5 Ω | 215 Ω | 改善天线负载回波损耗 |
| 3.0 dB [半功率] | 294 Ω | 17.8 Ω | 17.8 Ω | 140 Ω | 功分平衡、消除本振泄漏、50%衰减 |
| 5.0 dB | 178 Ω | 30.1 Ω | 28.0 Ω | 88.7 Ω | 收发芯片功率回退匹配 |
| 6.0 dB [电压减半] | 150 Ω | 37.4 Ω | 33.2 Ω | 68.1 Ω | 精确 1/2 电压幅度衰减，宽带基准 |
| 10.0 dB [10:1功率] | 95.3 Ω | 71.5 Ω | 51.1 Ω | 34.8 Ω | 频谱分析仪保护、功放级间隔离 |
| 15.0 dB | 75.0 Ω | 137 Ω | 61.9 Ω | 19.6 Ω | 高增益 LNA 前级大幅衰减 |
| 20.0 dB [100:1功率] | 61.9 Ω | 249 Ω | 82.5 Ω | 10.0 Ω | 大功率射频信号采样与探头接入 |
射频衰减器设计与布局问答 (FAQ)
衰减器不仅衰减前向信号，反射信号在来回穿过衰减器时会被衰减两次！例如一个 3dB 的衰减器插入后，反射波来回经过衰减器相当于被衰减了 6dB，端口回波损耗（Return Loss）瞬间提升 6dB，显著降低反射驻波。因此射频工程师经常在天线或混频器前端加入 2dB~3dB 衰减器作为“缓冲阻抗垫（Pad）”。
1. 接地过孔紧贴焊盘：R1、R2 的接地端必须打至少 2 个直径 0.3mm 的地过孔，直连内层主地，引线越短越好，避免地寄生电感引起高频失配；
2. 串联电阻 R3 下方掏铜：在 R3 贴片电阻下方适当挖掉一层参考地（掏空孤岛），可以削弱贴片电阻焊盘对地的寄生电容，拓展高频平坦带宽；
3. 呈对称工字型布局：微带线输入输出保持共线直通，减少转角不连续性。
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