最近做了一些自动测试系统以及XX模拟器（关键字屏蔽），里面都涉及到功率步进调节，最低调节到-10到-120dbm。

        如果功率衰减到-20dbm，在宽带或者窄带下面，都好实现，但是功率非常低的时候，就很难，很难。

       功率10db，就是10倍，我们记得30dbm是1w，那么20dbm就是0.1w，依次类推-120dbm的时候，功率是0.000000000000001W，由此可见功率是非常的若，而且检测的仪器都不能再用功率计了，常见的RS或者安捷伦功率计动态范围在+25到-60dbm之间，因此只能通过频谱分析仪看功率，而且要求频谱仪的低噪声必须在-130以下才能有效的看见，而且在-120dbm 的功率，抖动很厉害 了，其实不是功率抖动，而是仪器测量极限了。我们常见的安捷伦或者RS信号源也可以衰减到-120dbm，其基本原理类似。

      好了基本的我们介绍完了，那么我们下面就说说怎么实现吧，我拿一个1-3GHz的频段来说吧，因为这个频段衰减器多，好选择，而且实现也很方便，大家都可以自己做测试，如果是几十个Ghz，无论是隔离或者是衰减精度和器件都非常难选择，下面是整个频率源链路：

       首先我们选用一个锁相环作为频率源，输出10dbm的功率，频率源输出以后，必须要经过滤波器滤除带外杂散和谐波，至于本频段的谐波，可以采用分段形式进行开关滤波（如果谐波要求不高，可不滤波）。然后我们采用一个系统关键部件-------ALC部件，本部件的作用是什么呢？？

        我们先来个ALC的框图

        ALC从框图上可以看出，主要功能便是稳定功率和调节功率的作用，是一个闭环系统，因此其受环境温度影响较小。我们使用过安捷伦或者RS信号源的同志们就应该有经验，在调节小步进功率的时候，仪器里面不会发出啥声音，在调节大步进（10db）时候，就会听到里面咔咔咔的声音，不错，没声音的时候，功率在下降，是因为那个时候调节的是ALC。我们在ALC模块的后级采用功分器而不采用耦合器是为什么呢？因为功分器的平坦度远远好于耦合器，因此在提高系统精度的时候，就得用功分器更好。

         在ALC输出后，加一个隔离器，隔离器的作用就在于与ALC配合，减小ALC功分器输出的驻波。同时对于稳定功率有很好的效果，比如信号需要脉冲调制或者其他调制的时候，隔离器起到了隔离的作用，因为ALC对于连续波的功率稳定效果很好，对于脉冲波形的信号进行稳住是很困难的精度也很难做到很高。

            ALC谈完了，然后就说程控衰减器，程控衰减器分为数字程控衰减，模拟程控衰减，以及机电程控衰减，其中模拟程控衰减，我们这里用在了ALC 上，在后端的信号功率调节上，我们主要采用数字程控衰减和机电程控衰减。

       机电程控衰减，直观点，就是继电器和衰减片构成的衰减器，其衰减精度高，温度特性好，衰减线性度好。但是价格非常贵的哈，比如安捷伦程控衰减、Weinschel  的3G以内的频率，都要将近8k人民币一个，频率高的，价格更高。国产的上海华湘，1db步进的，也得5k人民币呀，因此还是很贵的，适合高精度场合，适用于一起一类。

       本章节主要讲解如何用芯片实现数控衰减器，芯片又分为了裸片和封装片，裸片需要微组装工艺，因此这里主要说芯片衰减器，常见的主要有HMC472，HMC539等等，

         在隔离器输出后，信号进入程控衰减器，输入信号功率大约为-4dbm，因为芯片衰减器的插损每一片大约有2db的插损，而且衰减器的幅频特性是在低频率的时候，插损小，高频率的时候插损大，因此我们要保证低端的功率足够，那么高端，肯定就足够了。

       这里我们主要讲怎么做程控衰减器：首先程控衰减器我们选择供电为12V，实际上芯片电压为5V，控制电压也为5V，我们选12V 的原因是我们在每一个芯片的前端家一个LDO芯片，为了避免电源噪声带来的干扰，LDO我们选择低噪声的LDO，进行电压隔离，这个很关键，否则我们会很受伤的哈。在每一级开关之间，我们通过腔体隔条分离开来，让低功率不收高功率的影响。在每一个控制线上面，串联一个电阻，同时并联一个10pf电容到地（如果控制速度要求很高，这里可以不接电容）。在芯片的电源输入端，加5欧姆电阻，因为当射频信号经过电源串回来的时候，5欧姆电阻相当于负载一样会吸收掉一些，再经过电源芯片和电容，基本就很干净了。

       最后我们再说一个关键的地方，那就是射频电缆，最好是用硬电缆，因为硬电缆的屏蔽效果比软电缆好一些，保证了射频指标。

        到这里频率源设计就完了，主要是注意一些细节，和电磁屏蔽。电磁屏蔽和泄露在低功率频率源里面就体现的非常关键了。