Calculateur d’atténuateur (Pi et T)

Comment ça marche

1. 01

   Convertir les dB en rapport de tension

   Tout découle de K = 10^{A / 20}, le rapport entre la tension d’entrée et celle de sortie. Un atténuateur de 10 dB a K = 3,162, il divise donc la tension par 3,162 et la puissance par 10. Seul K dépend de l’atténuation visée, le reste n’est que la loi d’Ohm.

2. 02

   Choisir le Pi ou le T

   Les deux topologies donnent la même atténuation, la même adaptation et la même chaleur. Seules les valeurs de résistances changent. Un T de 3 dB demande 8,55 Ω en série, un Pi de 3 dB demande 292 Ω vers la masse, et à 20 dB c’est le Pi qui exige la grande valeur série. Retenez la version dont les trois valeurs sont les plus proches des valeurs normalisées disponibles.

3. 03

   Calculer les trois résistances

   Le Pi porte une résistance parallèle à chaque accès et une résistance série entre les deux. Le T est son image inversée, avec une résistance série à chaque accès et une seule résistance vers la masse. Les deux résistances extérieures sont toujours égales, et cette symétrie maintient les deux accès à Z₀.

4. 04

   Dimensionner les résistances pour la chaleur

   Seule la fraction 10^{−A / 10} de la puissance atteint la charge, le reste devient de la chaleur, et les trois résistances ne la partagent pas également. Au-delà d’environ 6 dB, la plus chaude est celle placée côté source. Elle encaisse 52 % de la puissance d’entrée à 10 dB et 82 % à 20 dB. Dimensionnez-la pour la puissance d’entrée complète et tenez compte du déclassement en température.

Formules

Exemple de calcul

FAQ

Faut-il un atténuateur en Pi ou en T ?

Les deux conviennent. L’atténuation, l’adaptation et la puissance dissipée sont identiques, seules les valeurs de résistances font la différence. Prenez la topologie dont les trois valeurs sont les plus proches de références réellement disponibles. Le calculateur indique sous chaque résultat la valeur la plus proche en E24 (5 %) et en E96 (1 %). Un T de 3 dB demande 8,55 Ω en série, un Pi de 3 dB 292 Ω vers la masse, et à 20 dB c’est le Pi qui porte la grande valeur, 248 Ω en série. Sur une puce en couche mince, le critère devient géométrique. La résistance y est une bande imprimée, et sa valeur vaut la résistance par carré multipliée par le nombre de carrés que compte la bande. Pour 292 Ω sur une couche à 10 Ω par carré, il faut donc un méandre de 29 carrés qui commence à se comporter comme une petite inductance.

Pourquoi un atténuateur améliore-t-il le ROS ?

Parce que l’onde réfléchie traverse l’atténuateur deux fois. Une charge à 3,0 : 1 renvoie un quart de la puissance. Derrière un atténuateur de 3 dB, cette réflexion est affaiblie à l’aller puis au retour, donc les pertes de retour gagnent 2 × 3 = 6 dB et l’appareil affiche environ 1,67 : 1. La charge, elle, n’a pas changé. L’atténuateur empêche seulement la désadaptation de perturber l’étage placé devant, au prix de sa propre atténuation.

Quelle puissance admissible faut-il pour les résistances ?

Dimensionnez d’après la plus chaude, qui au-delà d’environ 6 dB est celle placée côté source. Avec 1 W à l’entrée, elle encaisse 0,52 W dans un atténuateur de 10 dB, 0,82 W à 20 dB et 0,94 W à 30 dB. La puissance admissible chute aussi avec la température. Mini-Circuits annonce 2 W à 25 °C pour son atténuateur coaxial de 10 dB, et seulement 0,5 W à 100 °C. Utilisez des résistances couche mince ou CMS non inductives, jamais des bobinées.

Peut-on utiliser un atténuateur 50 Ω en 75 Ω ?

Pas en restant adapté. Les valeurs se mettent à l’échelle de Z₀. Un atténuateur 50 Ω de 10 dB affaiblit 10,3 dB dans une ligne 75 Ω et présente environ 1,44 : 1 à chaque accès. Passez le calculateur en 75 Ω pour obtenir les bonnes valeurs. Adapter 75 Ω à 50 Ω est un autre problème. En résistif pur, cela coûte au minimum 5,72 dB (43,3 Ω en série, 86,6 Ω en parallèle côté 50 Ω), et c’est pourquoi la vidéo préfère un transformateur quand la perte compte.

Quelle erreur introduisent les valeurs normalisées ?

Moins qu’on ne le craint, car une valeur série trop haute compense en partie une valeur parallèle trop basse. Arrondi à la série E24 (100 Ω et 68 Ω), le Pi de 10 dB donne 9,63 dB avec une adaptation d’entrée de 1,01 : 1. Avec le couple E96 (95,3 Ω et 71,5 Ω), l’écart tombe à 0,07 dB. Le calculateur indique la valeur la plus proche des deux séries sous chaque résultat.

Guides associés

• Planifier la couverture radio (RF / ITM) — la couverture part de la puissance qui quitte réellement l’antenne, après atténuateur, connecteurs et câble
• LOS vs RF (FSPL & ITM) — quand quelques dB de niveau décident de la liaison et quand la géométrie suffit

Sources & lectures complémentaires

• Mini-Circuits BW-S10W2+ — 10 dB fixed coaxial attenuator datasheet ↗ — un vrai atténuateur 50 Ω de 10 dB : 2 W à 25 °C, déclassé linéairement jusqu’à 0,5 W à 100 °C
• Microwaves101 — Attenuators ↗ — les topologies et les équations analytiques utilisées ici
• Microwaves101 — Attenuator Dissipation ↗ — comment les trois résistances se partagent la chaleur, et pourquoi la première chauffe le plus
• Attenuator (electronics) — Wikipedia ↗ — démonstrations du T et du Pi symétriques, et atténuateur à perte minimale

Outils associés