2.4GHz发射50w的功率,我要用多大的衰减器,才能接频谱分析仪

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短答:可以,但一定要用“大功率外置衰减/取样”,把 50 W(≈ 47 dBm)降到频谱仪安全输入范围。

高功率定向耦合器

高功率定向耦合器

100W衰减器

100W衰减器

先算需要的衰减量
50 W → 47 dBm
频谱仪常见指标(以频谱分析仪的说明书为准)
  • 不损坏上限:约 +30 dBm(1 W)、且 0 V DC
  • 建议测量范围0 ~ –20 dBm 较稳妥

需要的外部衰减 A:
  • 若目标 0 dBm:A ≈ 47 dB
  • 若目标 –10 dBm:A ≈ 57 dB
  • 仅不被损坏(≤ +30 dBm):A ≥ 17 dB不建议拿这作为工作点)

要将2.4GHz的50W发射功率安全接入频谱分析仪,需按以下步骤选择衰减器:
1. 确定频谱分析仪的最大输入功率
  • 查阅频谱分析仪的技术规格书,找到最大安全输入功率(通常为+10dBm至+20dBm,即10mW至100mW)。
  • 示例:若频谱仪最大输入功率为+20dBm(100mW),则需将50W(47dBm)衰减至100mW以下。

2. 计算所需总衰减量
公式
总衰减量(dB) = 发射功率(dBm) - 频谱仪最大输入功率(dBm)
  • 50W = 10×log₁₀(50,000mW) ≈ 47dBm
  • 假设频谱仪最大输入为+20dBm(100mW),则:
    总衰减量 = 47dBm - 20dBm = 27dB

3. 选择衰减器参数

衰减量:总衰减量需≥计算值(如27dB),建议留余量(如30dB)。
功率容量:衰减器额定功率必须>发射功率(50W)。
  • 示例:选择30dB、100W的衰减器。
频率范围:确保衰减器支持2.4GHz(如DC-6GHz)。
连接器类型:与发射源和频谱仪匹配(如N型或SMA)。

4. 分步衰减(可选)
若单个大衰减器不可用,可串联多个衰减器:
  • 示例:10dB(100W) + 20dB(50W) = 30dB总衰减。
  • 注意:串联后总功率容量取决于最低额定值的衰减器。

5. 验证与测试
  • 连接前:用功率计确认衰减器输出功率≤频谱仪最大输入功率。
  • 连接后:逐步增加发射功率,观察频谱仪读数是否正常,无失真或压缩。

推荐方案
  • 直接选择:30dB、100W的2.4GHz衰减器(如Pasternack、Mini-Circuits等品牌)。
  • 预算替代:若100W衰减器昂贵,可用两个15dB、50W衰减器串联(总衰减30dB,功率容量50W)。

关键注意事项
  • 功率容量不足的风险:若衰减器额定功率<50W,可能烧毁设备。
  • 反射影响:高功率下,阻抗失配可能导致反射,建议使用低VSWR(≤1.2:1)的衰减器。
  • 热管理:长时间高功率使用需确保衰减器散热良好。


实用配置(推荐做法)
优选(更安全、更专业)
  • 高功率定向耦合器(主线 ≥ 100 W),耦合度 40 dB → 耦合口约 +7 dBm
  • 在耦合口再串 10 dB 小功率衰减器 → 频谱仪口约 –3 dBm
  • 好处:主功率不直接进衰减器,热负担小,保护性好,还能在直通端接负载/继续用。

可行(成本低,但要散热)
40 dB/100 W 衰减器 + 10 dB 小衰减器(总 50 dB
  • 频谱仪口 ≈ –3 dBm(47–50 = –3)
  • 注意:第一只衰减器要吃掉几乎全部 50 W 热量,需足额功率和散热器。
30 dB/50–100 W 衰减器 + 20 dB 小衰减器(总 50 dB
  • 频谱仪口 ≈ –3 dBm
  • 30 dB 那只承受 ≈ 50 W,必须选 ≥50 W 额定,并良好散热。

通过以上步骤,可安全将50W信号接入频谱分析仪进行测量。
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