一、引言
在射频（RF）与微波技术飞速发展的今天，精确的信号控制和测试测量 已成为通信、国防、航空航天及科学研究等领域不可或缺的基石。无论是评估接收机灵敏度、校准系统功率水平，还是模拟真实信道中的信号衰减，都需要对射频信号的幅度进行高精度、可重复的动态管理。然而，在上述应用中，传统的固定衰减器或模拟衰减器通常因其操作繁琐、无法远程控制、无法调整衰减幅度等局限性，难以满足现代自动化测试系统对效率、精度和可靠性的严苛要求。这一技术瓶颈催生了数字衰减器的快速发展，其将作为自动化测试系统的核心部件，承担着智能、精准调控信号功率等关键任务。
此外，在构建现代射频测试系统时如何在纷繁复杂的测试场景中，实现对信号功率最有效、最精确的控制？例如，从简单的单点设备幅度控制到多天线系统（如MIMO）的并行测试，再到需要频繁切换通道的大规模生产测试线，不同的应用对衰减方案的灵活性、通道数和自动化程度提出了截然不同的要求。
因此，本文将围绕不同测试场景下最合适衰减方案的选择展开讨论，介绍德思特Vaunix单通道、多通道衰减器以及衰减矩阵的技术特点与功能定位，进而分析其分别适用的测试场景。最后，本文将以多通道衰减器为例，展示德思特Vaunix衰减器的控制与使用方式。
二、数字衰减器简介与分析
1.衰减器的定义
数字衰减器（Digital Attenuator）是一种通过数字控制信号****精确调节射频/微波信号幅度 的射频器件。其核心功能是控制信号功率的衰减量 ，从而实现对信号幅度的灵活管理。与传统模拟衰减器相比，数字衰减器具有高分辨率、可重复性强、远程控制便捷等显著优势。
2.衰减器的作用
数字衰减器是现代射频系统中的关键调控部件，其主要作用在于对信号幅度进行精确、动态和可重复的控制****。具体而言，数字衰减器能够有效降低信号强度，防止高功率信号导致接收机过载或损坏，从而提高系统可靠性。它可用于灵活调节系统信号强度，匹配不同设备间的动态范围，优化整体信号链路性能。在系统校准过程中，数字衰减器可辅助完成通道校正与功率校准，显著提升测量准确性和通信质量。
此外，它还能够模拟远距离传输或遮挡环境下的弱信号场景 ，为接收灵敏度和抗干扰性能测试提供条件。在多通道或多信源系统中，数字衰减器还可实现多个信号之间的功率平衡 ，避免因功率差异引发的信号失真或判决错误。它也被广泛应用于系统的线性度测****试中，通过精确控制输入功率，进而评估放大器、混频器等器件在不同信号强度下的响应特性。
3.数字衰减器与其他衰减器的对比分析
1)与固定衰减器相比
固定衰减器特点如下：提供单一、不可变 的衰减值（如10dB、20dB等）；结构简单、成本低廉、性能稳定（高精度、高温度稳定性、低VSWR等）。然而，其一经出厂无法进行任何动态调节，灵活性差 ，无法根据场景变化进行调整，若要改变衰减值，必须人工更换不同的衰减器，且无法实现远程操作和自动化测试。固定衰减器主要用于防止过强信号损坏后端设备或用于链路中需要提供稳定衰减的场景。
数字衰减器与之相比，最核心的优势在于其可编程性和可用于自动化测试。用户可通过相应的控制软件或控制接口（USB/以太网）进行远程控制、一键设置信号衰减值，无需人工干预，支持自动化测试场景。
数字衰减器与固定衰减器的对比
2)与模拟衰减器相比
模拟衰减器 通常是通过连续的模拟信号来改变衰减值，多采用PIN二极管、可变电阻、或机械结构（手动旋钮等）实现，其衰减量通常是连续可调，可以实现快速、平滑的功率控制。然而，其控制精度较低，不容易达到0.5dB量级，且衰减量通常受控制电压或温度的影响较大，需要复杂的校准和查表补偿才能获得较高的精度。此外，由于模拟电路的漂移特性，其重复性通常不如数字器件，故一致性和可重复性差。
数字衰减器采用开关器件（如PIN二极管或FET）和数字电路设计，其衰减值是离散且精确的，其重复性极高，不易受控制信号波动和温度变化的影响，稳定性较高；其直接通过数字接口（如SPI、I²C或并行总线）接收数字指令，可与微处理器、FPGA及现代自动化测试平台无缝连接，无需额外的DAC。此外，数字开关的切换速度（通常在微秒甚至纳秒级）远快于许多模拟器件的响应速度。
数字衰减器与模拟衰减器的对比
三、衰减方案选择
德思特优质合作伙伴Vaunix作为可编程数字衰减器的代表厂商，提供了从单通道衰减器、多通道衰减器到衰减矩阵的完整产品线。如何根据不同的测试需求选择合适的衰减器类型，是很多用户关注的问题。本文将结合实际应用案例，对三类典型方案进行阐述分析。
1）单通道衰减器
德思特Vaunix单通道衰减器成本较低、结构简单 ，具有单一链路衰减测试，适合点对点通信链路的相关测试。其典型应用场景可包括
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终端设备的单链路弱网模拟
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网络中单用户信号强度调节
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产线测试中的单设备功率调控等
下面将简要阐述部分使用场景。
**场景一：接收机灵敏度与门限测试。**例如，在分析通信终端（例如手机、T-Box）的接收机性能时，需要将信号进行衰减，从而可以测试接收机在弱信号条件下的信号接收和解调能力；在进行门限测试时，通常需要将接收机接收信号下降到某一阈值，从而找到接收性能的临界点。在此过程中，单通道衰减器即可提供稳定且精确的信号功率控制水平。
**场景二：射频前端线性度验证。**例如功率放大器、低噪声放大器等射频器件的测试中，通常需要逐步调节输入信号电平，从而观察器件的增益压缩点（P1dB）、三阶互调（IP3）等指标。因此，单通道衰减器可提供可调的精细电平控制，保证测试结果稳定。
德思特Vaunix衰减器
2）多通道衰减器
德思特Vaunix多通道衰减器最高可支持64通道同时测试，通过一台设备即可集中控制多链路或多设备衰减，有效降低了控制复杂度和成本，适合多天线、多端口设备、或多链路的测试。其典型应用场景可包括：
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车载T-Box多模测试
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WiFi多天线MIMO测试
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多链路模拟
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多设备并行产测等
下面将简要阐述部分使用场景。
场景一：车载T-Box测试。 T-Box（Telematics BOX）即远程通信终端，是智能网联汽车的核心部件之一。它是一个嵌入了GNSS（全球导航卫星系统，如GPS、北斗）定位、移动通信（如4G、5G、WiFi、蓝牙等）和CAN总线通信技术的硬件模块。在车载T-Box多模测试中，由于需要针对GNSS接收信号、4G/5G无线通信网络以及WiFi/蓝牙远程控制等功能进行测试，或模拟弱信号接收环境，因此可以使用多通道衰减器对多路信号进行同时衰减控制，以模拟复杂行车环境下的通信状态。该测试使用德思特Vaunix多通道衰减器通过可以在一台设备上同时对多个信号链路进行控制，避免多个单通道衰减器堆叠带来的复杂性，大幅提升测试效率。
场景二：MIMO场景进行的多链路测试。以4×4 MIMO WiFi 6E路由器测试为例，假设路由器具有4根发射天线以及4根接收天线，对应于4条射频链路。在点对点链路衰减中，4组天线分别对应接入衰减器的4个通道，每个通道独立控制衰减值，从而可模拟不同天线接到的信号强度差异。若需模拟WiFi上下行链路通信，则可将八通道衰减器的其中4路用于下行（AP - STA），另外四路用于上行（STA - AP）。在实际网络中，终端发射功率通常小于AP，导致上行链路更脆弱。因此，可通过衰减器的精确衰减复现上下行链路环境。
AP：Access Point，WiFi网络构架中通常指无线路由器；
STA：Station，可表示任何支持IEEE 802.11协议的设备
3）衰减矩阵
德思特Vaunix衰减矩阵具有多种不同通道数的产品，例如可实现8×8、64×8、64×16的衰减矩阵设置，可以灵活配置链路衰减状态，从而实现多设备互联结构下的测试，适合系统级或网络级的测试。其典型应用场景可包括：
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大规模MIMO系统测试
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蜂窝基站与多终端设备拓扑模拟
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共存与干扰研究等
在上述场景中，衰减矩阵通过控制不同链路的衰减值（点对点通道或互联通道），提供了极高的设置灵活度，为复杂网络或系统模拟和测试创造了条件。
德思特Vaunix衰减矩阵
四、控制与使用展示
德思特Vaunix衰减器可通过USB或以太网进行衰减信号频率、衰减信号功率的设置。以多通道衰减器为例，下面将展示衰减器的控制与使用方法。
1.以太网控制-硬件控制
提供USB和以太网接口，USB端口使用本机HID接口，无需安装驱动程序；在任何支持USB HID 设备的系统上可轻松使用，包括使用Linux或类似操作系统的低成本嵌入式计算机。德思特Vaunix提供的以太网接口可配置静态IP或动态DHCP，能够分配HTTP端口以提高安全性。
以太网控制界面
2.USB与GUI控制-软件控制
提供配套的GUI软件，可在USB连接状态下直接运行软件，并可在界面直接进行各通道信号频率和衰减值的设置。观察界面可知，可以改变衰减步进以及自动衰减范围以支持自动化测试；除此之外，用户也可自定义衰减曲线，通过.txt文件形式导入Profile即可完成自定义的衰减设定。
GUI设置界面
3.德思特自研软件控制
使用者可采用德思特自研的控制软件，该软件的Status界面可将硬件的相关信息以及状态同步显示，Setup界面则可通过Set All一键完成所有通道的参数设定，也可根据实际需求逐一改变通道频率和衰减值的设置。操作简单，功能多样。
德思特自研多通道衰减器控制软件Tesight Attenulink
德思特数字衰减器
德思特数字衰减器简单、高性价比、多功能且可靠，覆盖10MHz到40GHz频率范围，步长低至0.1dB。为您提供USB和以太网接口，可通过附带的图形用户界面（GUI）或webUI轻松编程，并提供了LabVIEW驱动程序、Windows API DLL文件、Linux驱动程序和Python示例。