無源衰減均衡器電路及原理

通信系統中傳輸的信號都是由許多不同頻率的正弦分量組成的，並且它們的幅度或相們之間具有確定的關係。為保證傳輸信號的質量，要求在傳輸過程中，各正弦分量的幅度或相移關係保持不變，稱之為無畸變傳輸但在實際上，信號經過線性系統時，各頻率正弦分量的幅度或相位之間的關係將發生變化，因而使信號波形發生畸變。減少信號畸變的方法是，針對各種畸變的性質在傳輸系統中介入各種類型的均衡網路，校正幅度畸變的網路稱為衰減均衡器；
1、無源衰減均衡器
（1）固定衰減均衡器
常用的固定衰減均衡器結構有二端網路與四端網路，四端網路中有橋T型、倒L型和橋型（或X型）等結構。
1）對稱橋T型固定衰減均衡器的基本結構及特性 對稱橋T固定衰減均衡器為對稱橋T型四端網路，基本結構示於圖5.1-22。


顯然，對稱橋T型的影象阻貳是不隨頻率變化的純電阻。
衰減均衡器工作在阻貳匹配情況下，介入衰減A1與影象衰減AO相同，即

當信號只作單方向傳輸時，由於橋T型衰減均衡器工作在電橋平衡狀態，電阻RO處於等電位兩點之中，因而可以將RO任意地從電路中移去或短路。橋T型衰減均衡器就能簡化成一個等效L型衰減均衡器，如圖5.1-23所示。

圖5.1-23 供單向傳輸用的L型衰減均衡器
（2）橋T型均衡器的甲類、乙類結構
參閱圖5.1-24中Z1有甲、乙兩類結構，甲類中Z1是由R1和電抗二端網路X1並聯組成，實際中大量採用這種結構；乙類中Z1是由電感、電容、電阻任意組合而成的一般二端網路。

圖5.1-24 橋T型均衡器的甲、乙類結構A）甲類、B）乙類
對於甲類一般結構特性進行分析如下：
橋臂阻貳

2、可變衰減均衡器
實際應用中，除固定衰減均衡器外，還有一種本身附有自動化控制元件的可變衰減均衡器。這種可變衰減均衡器又稱平調網路和斜調網路，當傳輸信號的設備受外界凍境影響時，使其衰減，頻率特性不斷變化。為適應這種情況，設計出可變衰減均衡器能夠起自動均衡作用。
常用可變衰減均衡器的分類見表5.1-17。

從表中可以看出，可變衰減均衡器屬於六端網路結構：1-1'端和2-2'端為正常傳輸信號用的輸入端和輸出端；3-3'端接熱敏電阻RT或接包含有熱敏電阻RT的阻貳網路。根據電路結構不同，共分三類，第一、二類可變衰減均衡器又有串聯和並聯型兩種形式。
可變衰減均衡器根據其工作性質，集輸常數應該按如下規律變化，即

式中G0為起始特性；G~為可變分量；

為可變分量的最大值；Z1Z為3-3"端的輸入阻貳；R0為當G=G0時，熱敏電阻RT的阻值。
傳輸常數G隨著X的變化（其中主要是熱敏電阻RT的阻值變化），其變化範圍G0±

。因此，X和

這兩個函數稱為可變衰減均衡器參數，並且參數X和可以是實數，也可以是復婁。
由式（5.1-4）可知：



3、有源幅度均衡器
無源元件構成的均衡器，調整範圍有限，如果要擴大調整範圍，則網路結構較複雜，實際中常採用放大器來補償由於插入均衡器帶來的衰耗。近年來由於集成電路的應用和發展，亦採用由有源網路組成的均衡器，它可以克服上述缺點。
二階有源幅度均衡器的電壓比傳遞函數屬於雙二階函數，即

當歐X=歐O=歐M時，此傳遞函數對應有源幅度均衡器的幅度特性和電路結構如圖5.1-25所示。顯然，給定不同的歐X、歐W、歐O、歐O和K值就可得出各種步同增益頻率特性曲線，利用這些曲線相加，則可獲得所需要的均衡幅度特性曲線。
以上所述，無論是無源，還是原源都是固定幅度均衡器，除此之外，它們都可構成可變衰減均衡器，如在有源均衡器中，還有增益頻率特性斜率連續可調的幅度均衡器、衰減可變均衡器，能調節低斜率正負的有源可變均衡器等等，形式很多，請參閱文獻（5）。