導波管可変減衰器は、固定部品を交換せずに試験経路のRFレベルを調整するために使います。受信機試験、レベル比較と測定器入力の調整に役立ちます。調整範囲、最小減衰、帯域と許容電力は製品ごとの仕様です。
可変型が適する場面
複数レベルを試す場合や、信号源を変更せず受信側の入力だけを変えたい場合に便利です。手動目盛とモーター駆動では操作、速度と再現性の要求が異なります。
固定型は単純で再現しやすい状態を作れます。可変型には移動量、整定時間、機械的遊びと校正が加わるため、可変なら必ず高精度とはいえません。
電力を減らす仕組み
機械式の一部は、損失を持つ板や吸収体と電磁界の相互作用を変えます。挿入深さや向きと形状が減衰量を決めます。すべてを同時に回す三個の抵抗で説明できるわけではありません。
受動的なRF部分に電源が不要でも、モーター、センサーと制御部には電源が必要な場合があります。また設定で位相や反射も変わり得るので、振幅だけを変えたい試験ではそれらも確認します。
可変範囲と最小挿入損失
適切な電力基準ではA = 10 log10(Pin/Pout)です。dBmの出力レベルは入力から総減衰dBを引きます。20 dBの減衰では電力は百分の一になります。
最小減衰0.5 dBの製品で表示がそこからの追加20 dBなら、総減衰は20.5 dBになり得ます。目盛が絶対値か、最小位置からの変化かを確認します。
大きな減衰設定でも「挿入損失は常に0.5 dB未満」と書くと、基準の区別がなければ矛盾します。最小値、可変範囲、設定誤差を分けて求めます。
校正と繰返し性
- 周波数、レベル、温度と基準面を決める。
- VNAまたはレベル比較系を予定構成で校正する。
- 各設定で伝送と反射を測る。
- 同じ位置へ複数回戻す。
- 両方向から近づけて遊びとヒステリシスを調べる。
- 補正曲線と不確かさを保存する。
0.1 dBの表示分解能は±0.1 dBの正確さを証明しません。大きな減衰ではノイズフロア、クロストークと迂回経路が測定を制限します。信号が測定限界へ達した点を、そのまま保証減衰値にしないでください。
吸収電力と熱
よく整合した吸収型でほかの経路が無視できる近似なら、Pheat ≈ Pin(1−10−A/10)です。10 W入力、20 dB減衰では出力0.1 W、約9.9 Wの放熱が必要になります。これは計算例であり、製品の定格ではありません。
減衰を増やすと吸収体の負担が増す場合があります。設定と温度による制限、平均、ピーク、パルス幅、繰返し率と負荷反射を確認します。
出力が小さくても入力部分の負担が小さいとは限りません。小信号校正で高電力動作まで証明することはできません。
測定系への組込み
受信機の前に置く損失は雑音性能を悪化させ得ます。過入力を防ぐ目的と感度を保つ目的を分け、必要最小限の減衰を検証します。
自動化ではインターフェース、原点復帰、移動制限と異常状態を定義します。遠隔操作できても、任意の高速調整や全信号の無歪み処理を保証しません。
選定と保守
帯域、フランジ、最小減衰、範囲、反射、位相と電力条件を指定します。0～30 dB、100 W、18～40 GHzは全製品共通の組合せではありません。清掃、駆動部の扱いと再校正は構造と指示に従います。
