アッテネータ
(attenuator)

アッテネータ (attenuator; 減衰器) は、波形を歪ませることなしに信号を減衰させるデバイスである。直流や低周波の信号を減衰させたい時には、単純な分圧器を用いることも多い。だが、高周波においては、整合を崩さずに伝送線路上に挿入できるような、特性インピーダンスに整合するインピーダンスを持つものが用いられる。

高周波測定においては、アッテネータは、信号レベルの調整、機器の入出力の保護、整合の改善などのために用いられている。スペクトラム・アナライザや測定用受信器は、分析部に入る信号レベルを適正なレベルに調整するためのアッテネータを内蔵している。大きな電力を扱う必要がある場合には、放熱器の付いたパワー・アッテネータが用いられる。手での操作や外部からの制御によって減衰率を変えることのできる、可変アッテネータと呼ばれるものもある。

アッテネータは、所望の周波数範囲内で減衰量が一定で、 VSWR が低いことが望ましい。非常に高い周波数まで良好な特性を維持するためには、素子や構造に工夫が必要となる。

単純なアッテネータは、T型、及び π型の回路によって構成することができる。インピーダンス Z、減衰率 A dB の T型、及び π型のアッテネータの定数は、 K = 10^A/20 として、 T型のアッテネータについては

R₁ = Z (K − 1) / (K + 1)
R₂ = 2 Z K / (K² − 1)

によって、また π型のアッテネータについては

R₁ = Z (K + 1) / (K − 1)
R₂ = Z (K² − 1) / (2 K)

によって求めることができる。

減衰率 A (dB)	K	T型		π型
減衰率 A (dB)	K	R₁ (Ω)	R₂ (Ω)	R₁ (Ω)	R₂ (Ω)
1	1.12	2.88	433	870	5.77
2	1.26	5.73	215	436	11.6
3	1.41	8.55	142	292	17.6
4	1.58	11.3	105	221	23.8
5	1.78	14.0	82.2	178	30.4
6	2.00	16.6	66.9	150	37.4
7	2.24	19.1	55.8	131	44.8
8	2.51	21.5	47.3	116	52.8
9	2.82	23.8	40.6	105	61.6
10	3.16	26.0	35.1	96.2	71.2
11	3.55	28.0	30.6	89.2	81.7
12	3.98	29.9	26.8	83.5	93.2
13	4.47	31.7	23.6	78.8	106
14	5.01	33.4	20.8	74.9	120
15	5.62	34.9	18.4	71.6	136
16	6.31	36.3	16.3	68.8	154
17	7.08	37.6	14.4	66.4	173
18	7.94	38.8	12.8	64.4	195
19	8.91	39.9	11.4	62.6	220

上記の回路網は左右対象であり、その２つのポートが同一のインピーダンスを持つ。だが、抵抗値を変えることによって、２つのポートのインピーダンスが異なるインピーダンスを持つようにすることもできる。このような回路網は異なるインピーダンスの回路を接続したい時 (例えば 75Ω 系の信号を 50Ω の測定器で測りたい時) に用いることができ、インピーダンス変換器 (impedance converter)、あるいは整合パッド (matching pad) と呼ばれる。減衰率を最小とした、インピーダンス変換のためのものは、最小ロス・パッド (minimum loss pad) と呼ばれる。インピーダンス変換器にはトランス式のものもあり、帯域が限られたものとはなるが、抵抗式のものよりも低損失にできる。

by T.Sato, 2008-06-22

アッテネータ(attenuator)

アッテネータ
(attenuator)