Atténuateur à impédance constante en Pi ou en Té

Présentation :

Un atténuateur est un élément qui se place en série sur la ligne de transmission et qui permet d’atténuer la puissance transmise.




Dans l’exemple ci-dessus, on place un générateur d’impédance interne 50 Ohm.
Il débite 10 Watt.
Nous insérons un atténuateur de 3dB (division de la puissance par 2) sur la ligne de transmission 50 Ohm.
La charge 50 Ohm dissipe alors les 5 watts sortis de l’atténuateur.


Nous remarquons tout de suite les divers paramètres qui nous serons utiles lors d’une conception d’atténuateur :

- Impédance caractéristique (ici 50 Ohm)
- Facteur d’atténuation (ici 3dB)
- Puissance dissipée (ici 5W)

Atténuateur en pi, calcul des éléments :

Cette structure d’atténuateur est composée par 3 résistances disposées de la façon suivante.
Son nom provient de sa forme en Π.

Atténuateurs en té, calcul des éléments :

L’atténuateur en té (la forme du schéma ressemble à un ‘T’)

Dimensionnement :

Nous venons de voir les équations qui permettent de déduire les résistances composant les atténuateurs en té et en pi.
Il faudra garder à l’esprit que la puissance éliminée par l’atténuateur sera dissipée par ce dernier.
Or pour de forte atténuation (10dB) par exemple, c’est quasiment toute la puissance de sortie du générateur :

Exemple 10Watt, 10dB :

Puissance de d’entrée 10 Watt
Atténuation 10 dB
Puissance de sortie 1 Watt
Puissance dissipée par l’atténuateur 10-1 = 9 Watt

Utilisez le logiciel ResAttenuator pour la déduire.

Exemple de réalisation d’un ‘pi’ haute fréquence CMS :

Atténuateur CMS vu de dessus

Dans cet exemple, R1, R2 et R3 sont des résistances CMS (1206 ou 0805 par exemple).
Afin de minimiser les éléments parasites, nous plaçons les résistances au plus près entre la masse et la piste 50 Ohm.

Une bonne réalisation de ce montage permettra une bonne caractéristique de l’atténuateur au-delà du GHz.
Attention : la puissance dissipée par des composants CMS reste faible (environ 100mW pour une 0805 et 250mW pour une 1206).

Il faudra aussi placer 2 connecteurs 50 Ohm dans le cas ou les accès se font par des câbles par exemple.
Les masses doivent être cloutées : nous connectons le plan de masse du côté composant du circuit imprimé, au plan de masse du côté soudure du circuit imprimé.