從特征阻抗的公式出發(fā)，找到電路中的等效電感和等效電容，然后從電感電容等比例縮放的原則去匹配阻抗，有點(diǎn)顛覆我十多年的“經(jīng)驗(yàn)”。

? 今天有同學(xué)在群里討論一個(gè)筆試題，記不清是哪家大廠了。我們看一下這道題到底怎么解呢？ 題目：3dB、10dB的衰減器一端接阻抗為50歐姆的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，另一端開路。此時(shí)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測得到的VSWR分別為多少? 我們看一下這個(gè)解題過程

3dB和10dB的衰減器，指的是衰減器的S21分別是3dB和10dB。 S11沒有提及，我們可以默認(rèn)和VNA的連接是完全匹配的， 另一端開路，網(wǎng)分測量的是衰減器的單端口性能。這個(gè)問題也就轉(zhuǎn)換成了一個(gè)測單端開路衰減器的VSWR. 我們知道，VSWR和反射系數(shù)s11的關(guān)系式

那么我們知道知道這個(gè)①端口的s11 就可以了。

? s11的定義是端口1?上反射的波和入射波的比值

? 為方便計(jì)算，我們假設(shè)入射波a1的功率為10dBm，進(jìn)入衰減器之后會被分別衰減3dB和10dB，這樣到達(dá)開路口分別還剩7dBm和0dBm，開路口全反射，反射波信號會再次進(jìn)入衰減器，這樣到達(dá)測試口的時(shí)候，反射波還有4dBm和-10dBm。這樣我們就可以快速得到反射波的功率了。已知反射波的功率，這樣就可以快速算出測試口的S11（dB）了。 這個(gè)口的S11（dB）是多少呢？ -6dB 和 -20dB （這里引入了dB計(jì)算，省去了很大部分的乘除運(yùn)算，所以直接口算就可得出結(jié)果） 那么轉(zhuǎn)化為反射系數(shù)s11，進(jìn)而就可以算出它的駐波比VSWR了。 算起來還是挺麻煩的，還要各種對數(shù)指數(shù)轉(zhuǎn)換，下面用表格快速計(jì)算了一下，結(jié)果如下。

其實(shí)有心的同學(xué)可以很快給出答案，因?yàn)镾11和VSWR的對應(yīng)關(guān)系的幾個(gè)常用數(shù)值是很有必要牢記的，6dB和20dB就是這個(gè)常用值，還有26.5dB，14dB等等。

有同學(xué)利用ChatGPT給出了答案，如下圖所示，和這個(gè)結(jié)果是一樣的。不過感覺繞了好多?？赡苁荊PT太聰明了......

我們再延伸一下，看第二道題： 如果衰減器的另一端不是開路，而是接一個(gè)VSWR=3 的失配負(fù)載，那么網(wǎng)分測出的VSWR又分別是多少呢？ 我們接著按照反射系數(shù)基本公式來推算。 還是用上文提到的方法， 假設(shè)入射波a1的功率為10dBm，進(jìn)入衰減器之后會被分別衰減3dB和10dB，這樣到達(dá)失配負(fù)載分別還剩（10-3）7dBm/（10-10）0dBm，失配負(fù)載反射系數(shù)6dB，反射波信號分別有1dBm（10-3-6）/ -6dBm（10-10-6）會再次進(jìn)入衰減器，這樣經(jīng)過衰減器之后，測試口的反射波還有（1-3）-2dBm/（-6-10）-16dBm。測試口的反射波功率知道了，入射功率是10dBm，那么這個(gè)測試口的回波損耗是多少呢？-12dB/-26dB。這兩個(gè)S11dB 和VSWR的對應(yīng)值也是一個(gè)射頻設(shè)計(jì)中非常常用的值，我們可以快速得出，VSWR分別是1.67 /1.11。

通過這兩道題大家有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，衰減器對系統(tǒng)的回波損耗RL有著2倍衰減值的改善。 比如第一道題，開路口的S11 =0dB，經(jīng)過3dB/10dB衰減器之后分別變?yōu)?dB和20dB；而第二道題，失配負(fù)載的S11=6dB，經(jīng)過3dB/10dB衰減器之后改善到了12dB和26dB。 在有些射頻電路中，我們可以用衰減器來改善端口的匹配，比如加Π衰，但是這樣對于寶貴的射頻信號會造成浪費(fèi)，盡可能避免使用，但是在系統(tǒng)測試的時(shí)候，加衰減器不僅可以保護(hù)測試儀器，還可以改善端口匹配。 其實(shí)射頻招聘中的筆試，對基礎(chǔ)知識的考量是很全面的，所以像對待大學(xué)里的考試一樣對待每一次的筆試，肯定會拿到高分。

編輯：黃飛

?