Un atténuateur permet de réduire l'amplitude d'un signal entrant ou sortant d'un système (Rx, Tx, TV, ...).
Son efficacité est donnée en dB. Il en existe au moins 2 formes : en T et en Π (pi) Voir les figures plus bas.
On peut avec ce dispositif atténuer la puissance de sortie d'un émetteur de 50W à 5W (mode QRP).
Cas simple, sans changement d'impédance
Dans le cas simple, où les impédances d'entrée et sortie sont égales (cas répendu), le tableau et les 2 formules (règles de 3) permettent un calcul aisé.
Sur une ligne 50 Ω, un atténuateur en PI de 10dB sera constitué de
R1 = R2 = 1,925 x 50 = 96,25 Ω ( 95,3 Ω @1%) et R2 = 1.423 x 50 = 71.15 Ω (71.5@1%).
De même un atténuateur en en T de 10dB sera constitué de
R1 = R2 = 0,519 x 50 = 25,45 Ω ( 25,5 Ω @1%) et R2 = 0,703 x 50 = 34,8 Ω (71.5@1%)
R1 = R2 = 1,925 x 50 = 96,25 Ω ( 95,3 Ω @1%) et R2 = 1.423 x 50 = 71.15 Ω (71.5@1%).
De même un atténuateur en en T de 10dB sera constitué de
R1 = R2 = 0,519 x 50 = 25,45 Ω ( 25,5 Ω @1%) et R2 = 0,703 x 50 = 34,8 Ω (71.5@1%)
| PI | T | |||
|---|---|---|---|---|
| dB | K1(R1=R2) | K2(R3) | K1(R1=R2) | K2(R3) |
| 0.1 | 173.72 | 0.011513 | 0.00576 | 86.857 |
| 0.2 | 86.863 | 0.023028 | 0.01151 | 43.426 |
| 0.3 | 57.912 | 0.034546 | 0.01727 | 28.947 |
| 0.4 | 43.437 | 0.046068 | 0.02302 | 21.707 |
| 0.5 | 34.753 | 0.057596 | 0.02877 | 17.362 |
| 0.6 | 28.964 | 0.069133 | 0.03453 | 14.465 |
| 0.7 | 24.830 | 0.080678 | 0.04027 | 12.395 |
| 0.8 | 21.730 | 0.092234 | 0.04602 | 10.842 |
| 0.9 | 19.319 | 0.10380 | 0.05176 | 9.6337 |
| 1 | 17.391 | 0.11538 | 0.05750 | 8.6667 |
| 2 | 8.7242 | 0.23230 | 0.11462 | 4.3048 |
| 3 | 5.8480 | 0.35230 | 0.17100 | 2.8385 |
| 4 | 4.4194 | 0.47697 | 0.22627 | 2.0966 |
| 5 | 3.5698 | 0.60797 | 0.28013 | 1.6448 |
| 6 | 3.0095 | 0.74704 | 0.33228 | 1.3386 |
| 7 | 2.6146 | 0.89602 | 0.38247 | 1.1160 |
| 8 | 2.3229 | 1.0569 | 0.43051 | 0.94617 |
| 9 | 2.0999 | 1.2318 | 0.47622 | 0.81183 |
| 10 | 1.9250 | 1.4230 | 0.51949 | 0.70272 |
| 20 | 1.2222 | 4.9500 | 0.81818 | 0.20202 |
| 30 | 1.0653 | 15.796 | 0.93869 | 6 330.9 |
| 40 | 1.0202 | 49.995 | 0.98020 | 2 000.2 |
| 50 | 1.0063 | 158.11 | 0.99370 | 632.46 |
| 60 | 1.0020 | 500.00 | 0.99800 | 200.00 |
| 70 | 1.0006 | 1 581.14 | 0.99937 | 63.246 |
| 80 | 1.0002 | 5 000.0 | 0.99980 | 20.000 |
| 90 | 1.0001 | 15 811 | 0.99994 | 6.3246 |
| 100 | 1.0000 | 50 000 | 0.99998 | 2.0000 |
$$
\begin{equation}
\mbox{Filtre en }T
\begin{cases}
& \mbox{Avec }Z = Z_{IN}= Z_{OUT} \\
& R_1=R_2=K_1 \times Z \\
& R_3=K_2 \times Z
\end{cases}
\end{equation}
$$
$$
\begin{equation}
\mbox{Filtre en } \Pi
\begin{cases}
& \mbox{Avec }Z = Z_{IN}= Z_{OUT} \\
& R_1=R_2=K_1 \times Z \\
& R_3=K_2 \times Z
\end{cases}
\end{equation}
$$
Cas plus général
Dans le cas d'impédances d'entrée/sortie différentes et pour tenir compte des puissances mises en jeux, un calculateur en ligne est donné ici. Les 3 résistances $R_1, R_2, R_3$ sont calculées comme suit :
$$
\begin{equation}
\mbox{Filtre en }T
\begin{cases}
& \mbox{Avec }\alpha = 10^\dfrac{Atn(dB)}{10}\\
\\
& R_3=\dfrac{2 \sqrt{ \alpha Z_{IN} Z_{OUT} } }{\alpha - 1} \\
& R_1=\dfrac{\alpha + 1}{\alpha - 1} Z_{IN} -R_3 \\
& R_2=\dfrac{\alpha + 1}{\alpha - 1} Z_{OUT} -R_3
\end{cases}
\end{equation}
$$
$$
\begin{equation}
\mbox{Filtre en }\Pi
\begin{cases}
& \mbox{Avec }\alpha = 10^\dfrac{Atn(dB)}{10} \\
\\
& R_3=\dfrac{\alpha-1}{2} \sqrt{\dfrac{Z_{IN} Z_{OUT}}{\alpha}} \\
& R_1=\dfrac{1}{ \left( \dfrac{\alpha + 1}{ Z_{IN} (\alpha - 1)} \right) - \dfrac{1}{R_3} } \\
& R_2=\dfrac{1}{ \left( \dfrac{\alpha + 1}{ Z_{OUT} (\alpha - 1)} \right) - \dfrac{1}{R_3} } \\
\end{cases}
\end{equation}
$$
Sources et références
[ 1] Valkenburg, Mac E. van (2002), "Reference Data for Engineers: Radio, Electronics, Computer and Communication" (9th ed.) Newnes - 11.4
[ 2] F. E. TERMAN, "Radio Engineer's Handbook" - Page 208,209, McGraw-Hill, New York, 1943.
