Аттенюаторы с ручным управлением: характеристики, особенности, классификация
Аттенюаторы – специальные радиоэлектронные компоненты, задача которых – уменьшение мощности сигнала при сохранении его изначальной формы и спектрального состава. Использование аттенюатора позволяет обеспечить оптимальное согласование в антенно-фидерном или другом коммутационном тракте, обеспечивает корректную работу принимающих и передающих устройств, повышает точность при проведении измерений. Аттенюаторы могут функционировать со строго определенными параметрами ослабления, либо допускать их ручную корректировку. Именно такие модули пользуются наибольшим спросом у специалистов, характеризуются высочайшей точностью, заслуживают более подробного рассмотрения.
Основные особенности и классификация
Радиоэлектронные модули с ручным управлением применяются для выполнения следующих задач:
- Определение характеристик тракта, их зависимости от мощности сигнала для достижения оптимальных параметров приема или передачи.
- Проведение различных экспериментов, лабораторных испытаний.
- Проведение тестов, необходимых для дальнейшей выдачи сертификатов на тестируемое оборудование.
Аттенюаторы с ручным управлением используются в различных линиях связи, от стандартных коаксиальных до волноводных, при этом, не имеют значения сечения применяемых кабелей, их протяженность и размеры. Важнейшие параметры устройств выглядят следующим образом:
- Диапазон, в пределах которого можно менять мощность сигнала.
- Алгоритм изменения, плавный или ступенчатый, с определенным интервалом.
- Метод управления. Для ослабления сигнала могут использоваться клавиши, поворотные рукоятки, линейные переключатели и другие органы управления, в зависимости от модели аттенюатора.
- Особенности индикации. На наиболее современных аттенюаторах используются цветные дисплеи, на менее технологичных – шкала.
Классифицировать аттенюаторы также можно по конструктивному исполнению, от которого зависит способ подключения к коммутационной линии:
- In-line. Встроенные аттенюаторы, наиболее компактные.
- Stand alone. Отдельностоящие устройства, довольно габаритные, однако, характеризующиеся обилием функциональных возможностей, максимально точной настройкой и высокой степенью информативности, зачастую они комплектуются крупными экранами для контроля всех необходимых параметров.
- Panel mount. Такие аттенюаторы предназначены для установки на фронтальную панель обслуживаемого устройства.
- Rack mount. Устройства в подобном корпусном исполнении предназначены для стоечного монтажа.
Подключение аттенюатора к линии не должно приводить к ухудшению ее основных характеристик, недопустим выход искажений за допустимые пределы, чрезмерный нагрев и другие негативные явления.
Схематические отличия: алгоритм действия
Для работы на частотах, не превышающих 500 мегагерц, используются аттенюаторы, схема которых предполагает наличие одной ячейки. На высоких частотах, в несколько гигагерц, такие схемы неэффективны, для них требуются аттенюаторы, укомплектованные сразу несколькими ячейками. В зависимости от установленных оператором характеристик, сигнал может проходить через все ячейки, что дает максимальное ослабление, либо же обходить их, в результате чего коэффициент минимален. Для управления такими устройствами используются, в основном, клавишные схемы, каждая кнопка соответствует определенной ячейке.
Особенности управления
Способ управления нужно подбирать в соответствии с характеристиками, требованиями к ней, эксплуатационными условиями. Например, если ослабление сигнала должно в течение длительного времени оставаться неизменным, рациональной выглядит установка аттенюатора, где регулировка выполняется при помощи отвертки, а позицию переключателя можно зафиксировать гайкой. Это исключает случайные смещения переключателя, вызванные механическими, температурными, вибрационными воздействиями.
При необходимости регулярного изменения выраженности ослабления оптимально использовать клавишные или другие аттенюаторы, где доступ к органам управления всегда открыт, оператор может при первой необходимости, без лишних усилий и вспомогательного инструмента, скорректировать показания.
Помимо клавишных, высоким спросом пользуются дисковые и роторные аттенюаторы. Устройства первой группы допускают возможность максимально плавного изменения выраженности ослабления, что способствует высокой точности настройки, погрешность измеряется десятыми долями децибела. Дисковая конструкция обеспечивает не просто точность, но и максимальную надежность, количество подвижных элементов минимально, точки концентрации механической нагрузки отсутствуют, так что даже при регулярном изменении настроек не возникает проблем с точностью.
Роторные аттенюаторы укомплектованы одним или двумя вращающимися роторами. Эта конструкция также максимально надежна, однако, предполагает не плавное, а ступенчатое изменение коэффициента ослабления с заданным шагом, модели с двумя роторами предполагают меньший шаг и, соответственно, большую точность настройки. Роторная конструкция характеризуется важным преимуществом, в сравнении с дисковой, заключается оно в надежной фиксации переключателя в установленной позиции. Диск может быть смещен случайным внешним воздействием, ротор же более стабилен, переключение возможно только намеренно, случайного усилия для смещения окажется недостаточно.
Корпусное исполнение
При подборе аттенюатора обязательно нужно принимать во внимание конструкцию его корпуса. Для стандартных линий связи, использования в лабораторных условиях, не предполагающих внешних атмосферных, температурных, механических воздействий, допустимо применение аттенюаторов в стандартных негерметичных корпусах. Если радиоэлектронный модуль подвержен выраженным внешним нагрузкам, вплоть до электромагнитных, ему необходим соответствующий корпус. Важна не только герметичность, исключающая попадание на электронные и силовые компоненты воды, но и прочность, способность выдержать ударные нагрузки, стойкость к мощному ЭМ-излучению, что особенно актуально для крупных промышленных производств и других объектов с множеством силовых линий.