よくある質問：アッテネータとは何か？

アッテネータは、信号の整合性を大幅に損なうことなく、その信号の振幅を減衰させるように設計された電子部品です。これらはRFおよび光ファイバーの用途で使われます。RFアッテネータは一般的に電子回路で使用されますが、光学式アッテネータは光ファイバーで使用されます。RFアッテネータには基本的に6種類の設計があります：固定型、ステップ型、連続可変型、プログラマブル型、直流バイアス型、直流ブロッキング型です。

アッテネータの主要な仕様には、減衰量（dB）、周波数範囲（MHz）、耐電力（W）、インピーダンス（オーム）が含まれます。

固定減衰器

アッテネータは通常、熱が一定の速度で放散できるようにする抵抗ネットワークで構成されています。基本的な構成には「T」構成、「L」構成、および「π（パイ）」構成のいくつかの種類があります。これらの既知の構成には、既定の計算式と抵抗値が存在し、それにより一連の周波数範囲にわたって特性インピーダンス（Z0）を得ることができます。また、これらは非平衡アッテネータとも呼ばれ、非対称回路を持ちます。「T」アッテネータの平衡または対称回路構成は「H」構成として知られ、「π」アッテネータの平衡構成は「O」構成として知られています。

基本的な非平衡アッテネータ構成にはL型、T型（Tee）、π型（Pi）があります。T型およびπ型の平衡構成はそれぞれH型およびO型です。平衡構成は対称抵抗ネットワークであり、一方で非平衡構成は非対称です。

固定型アッテネータは、これらの抵抗ネットワークによって固定され、不変の減衰に設定されます。それらは信号経路に設置され、送信される電力を減少させるために使用されます。表面実装型、導波管型、または同軸型のタイプがあります。用途によって、アッテネータは一方向型または双方向型のいずれかになります。一方向型アッテネータでは信号は入力から出力への一方通行でしか伝わらず、双方向型アッテネータでは両方向に信号が伝播できます。チップ型アッテネータの場合、熱伝導性基板上にさまざまな材料を堆積させることで抵抗が形成され、厚膜または薄膜といった製造プロセスに応じて、物理的な寸法や使用される材料により特定の抵抗値が得られます。連続可変アッテネータの抵抗は、抵抗性ロッドと抵抗性ディスクを組み合わせて配置することによっても実現できますが、多くの場合はチップを使用して構成されます。

ステップアッテネータ

ステップ型アッテネータは、所定の減衰を生成するために各種の抵抗ネットワークを含む受動部品であるという点で、固定アッテネータの一種です。減衰値は、手動式のプッシュボタンやロータリースイッチの回転によって選択されます。ステップ型アッテネータは、可変アッテネータとは異なり、事前に設定されたステップに基づいた減衰値のみを出力できます。例えば、プッシュボタン式のステップ型アッテネータは0〜45.5dBの範囲で動作し、ボタンの組み合わせに応じて0.5dB刻みで増加します。

連続可変アッテネータ

可変減衰器は、指定された範囲および分解能内で任意の減衰値を得るように手動で調整できます。アクティブ型の可変減衰器では、固定型減衰器およびステップ減衰器に使われる抵抗ネットワークの代わりに、MOSFET（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）やPINダイオードなどの固体素子が用いられています。FETにかかる電圧またはダイオードに流れる電流を制御することにより、受動的な抵抗ネットワークよりも高い分解能で特定の減衰を可変することが可能です。減衰量は手動で制御することもできますし、モーターによって電子的に制御して特定の減衰を維持することもできます。

プログラマブル減衰器

プログラマブル・アッテネータは、デジタル・ステップ・アッテネータとも呼ばれ、外部電圧によって制御される部品です。この外部制御は一般的にコンピュータ駆動です。トランジスタ・トランジスタ・ロジック（TTL）入力によって制御されることが多く、ステップサイズは通常1、2、4、8、16、および32です。TTL制御のアッテネータは、特定のアッテネータに印加される電圧が1V未満のときにはロジック・レベル「0」になり、印加される電圧が通常3V以上になるとロジック・レベル「1」になります。これらのロジックレベルは、信号経路内でさまざまなアッテネータを接続する単極二投（SPDT）スイッチを制御し、所望の減衰量を実現します。プログラマブル・アッテネータの分野では、アッテネータとコンピュータの接続を簡略化するためにUSB制御の設計も存在します。多くの場合、既存のソフトウェアと共にパッケージされており、デバイスの制御を直ちに有効にできます。

直流透過型アッテネータ

DCバイアス減衰器は、DCバイアス通電減衰器とも呼ばれ、RF信号を減衰させるだけでなくDCを通過させます。一般的に、減衰器の入力および出力側には容量が存在しており、この容量はDCが通過するのを遮る一方でRF信号は通過させます。DC信号は減衰器とは別の経路を通って出力側へ送られます。

DCブロッキング減衰器

DCブロッキング減衰器は、DC信号を遮断する点でDCバイアス方式と似ています。違いは、DCが完全に遮断され、コンポーネントの出力側へは一切通らないことです。DCブロックは中心導体と直列に配置される「内部DCブロック」として設置することも可能ですが、外部導体と直列に配置される「外部DCブロック」として設置することもできます。内部と外部の両方にDCブロックを備えたDCブロッキング減衰器も存在します。

導波管減衰器

導波管アッテネータは、導波管システム内のRF信号を減衰させます。これは通常、導波管の中心に抵抗性薄膜を固定することによって行われます。連続可変導波管アッテネータは一般的に、ネジを使って導波管の壁面の一方から中心に向かってこの抵抗性材料を調整します。このような構造では、抵抗性材料が減衰量の線形変化を生じるように成形されています。中には、所定の減衰量を得るためにダイヤルを使って値を手動で入力できるようにした導波管設計もあります。これにより、連続可変導波管アッテネータでネジを調整し、望みの減衰量に達するまで減衰量を測定し続けるという工程を省くことができます。

光アッテネータ

光学アッテネータは電子波ではなく光波を減衰させるため、このアッテネータは通常、光を吸収または散逸させる部品として機能します。RF回路の設計と同様に、特定の用途に特化して設計されたいくつかの種類の光学設計が存在します。固定型光学アッテネータは、光を分散させるためにドープファイバやオフセット継手を活用するのが一般的です。可変型光学アッテネータは、RF可変アッテネータやプログラマブルステップアッテネータと同様に、手動または電子的に制御して特定の減衰量を得ることが可能です。