Anleitung: Qucsattenuator in uSimmics (ehemals QucsStudio) – Abschwächer automatisch berechnen [2026]

Werkzeug
2024.11.02

uSimmics (ehemals QucsStudio) enthält das Werkzeug Qucsattenuator, mit dem die Auslegung von Abschwächern (Attenuatoren) vollautomatisch erfolgt. Dieser Artikel erklärt systematisch, wie das Tool gestartet, Widerstands­werte berechnet und das Ergebnis als simulationsfähiges Schaltplan­schema eingefügt wird.

Was Sie lernen werden

  • Start von Qucsattenuator und Bedienung der Benutzeroberfläche
  • Übersicht der unterstützten Topologien (T-Typ, π-Typ u. a.) und Auswahlkriterien
  • Automatische Berechnung der Widerstandswerte für eine gewünschte Dämpfung
  • Runden auf Normwerte der E6/E12-Reihe
  • Direktes Einfügen des berechneten Schaltplans in uSimmics (ehemals QucsStudio)

Was ist Qucsattenuator?

Qucsattenuator (qucsattenuator.exe) ist ein Abschwächer-Synthesewerkzeug, das dem Installations­paket von uSimmics (ehemals QucsStudio) beiliegt. Ein Abschwächer ist ein passives Bauteil, das den Signalpegel um einen definierten Betrag reduziert. Er wird in RF- und Mikrowellenschaltungen für Impedanzanpassung, Überlastschutz und Pegeleinstellung eingesetzt.

Mit Qucsattenuator lassen sich Widerstandswerte verschiedener Topologien ohne Handrechnung sofort ermitteln und als simulierbarer Schaltplan exportieren.

1. Qucsattenuator starten

  1. Öffnen Sie das Installationsverzeichnis von uSimmics (ehemals QucsStudio).
  2. Doppelklicken Sie auf qucsattenuator.exe.
  3. Alternativ: Menü „Tools“ → „Attenuator synthesis“ in uSimmics (ehemals QucsStudio).
  4. Das Hauptfenster von Qucsattenuator erscheint.

2. Topologie und Parameter einstellen

2-1. Topologie auswählen

Im Dropdown-Menü „Choice“ wählen Sie die gewünschte Schaltungstopologie:

Topologie Beschreibung
T-Typ Zwei Serienwiderstände + ein Parallelwiderstand. Für unsymmetrische Schaltungen.
π-Typ Zwei Parallelwiderstände + ein Serienwiderstand. Für unsymmetrische Schaltungen.
Bridged-T Abwandlung des T-Typs, vorteilhaft bei bestimmten Auslegungsbedingungen.
L-Typ Asymmetrische Konfiguration für Impedanztransformationsaufgaben.

Wählen Sie die Topologie entsprechend den Impedanzbedingungen und Implementierungs­anforderungen Ihres Designs.

2-2. Dämpfung eingeben

Im Feld „Attenuation“ geben Sie die gewünschte Dämpfung in dB ein.

2-3. Impedanz einstellen

Tragen Sie im Feld „Impedance“ den Eingangs- und Ausgangsimpedanzwert ein (typisch 50 Ω).

3. Widerstandswerte berechnen

Nach der Parametereingabe zeigt Qucsattenuator sofort die berechneten Widerstandswerte (R1, R2, R3 usw.) an.

Entwurfsbeispiel: T-Typ, 6 dB Dämpfung, 50 Ω Ein-/Ausgangsimpedanz

  1. „Choice“ → „T-Typ“ wählen.
  2. „Attenuation“ → 6 (dB) eingeben.
  3. „Impedance“ → 50 (Ω) eingeben.
  4. Die automatisch berechneten Werte erscheinen:
Bauteil Theoretischer Wert
R1 16,6 Ω
R2 66,9 Ω
R3 16,6 Ω

4. Runden auf E-Reihen-Normwerte

Die berechneten Werte sind Theoriewerte und stimmen selten exakt mit handelsüblichen Normwerten (E-Reihen nach JIS/IEC) überein.

Klicken Sie auf die Schaltfläche „E6″ oder „E12″ am unteren Fensterrand, um die Werte auf die nächste verfügbare Normgröße zu runden:

  • E6-Reihe: 6 Nominalwerte pro Dekade, Toleranz ±20 %
  • E12-Reihe: 12 Nominalwerte pro Dekade, Toleranz ±10 %

Für genauere Anforderungen empfehlen sich E24- oder E96-Bauteile.

5. Berechnungsergebnis in den Schaltplan einfügen

5-1. In die Zwischenablage kopieren

Am unteren Fensterrand stehen zwei Schaltflächen zur Verfügung:

Schaltfläche Funktion
Put Circuit into Clipboard Kopiert nur den Schaltplan in die Zwischenablage.
Into Clipboard including Simulation Kopiert Schaltplan einschließlich S-Parameter-Simulationskonfiguration.

5-2. In uSimmics (ehemals QucsStudio) einfügen

  1. Starten Sie uSimmics (ehemals QucsStudio) und öffnen Sie ein neues oder vorhandenes Schaltplan-Dokument.
  2. Drücken Sie Strg + V im Schaltplan-Editor.
  3. Der Abschwächer-Schaltplan wird direkt eingefügt.
  4. Bei Verwendung von „Into Clipboard including Simulation“ kann die Simulation sofort gestartet werden.

6. Verifikation per Simulation

Nach dem Einfügen können Sie die Frequenzcharakteristik (S21, S11 usw.) des entworfenen Abschwächers per Simulation überprüfen:

  1. Platzieren Sie eine S-Parameter-Simulation im Schaltplan (sofern nicht bereits enthalten).
  2. Legen Sie Frequenzbereich und Schrittweite fest.
  3. Starten Sie die Simulation und prüfen Sie, ob S21 die Zieldämpfung erreicht und S11 ausreichend niedrig ist.

Hinweise

  • Die von Qucsattenuator ausgegebenen Widerstandswerte basieren auf idealen Widerständen. Bei realen Hochfrequenz-Designs im GHz-Bereich sind parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten von Chip-Widerständen zu berücksichtigen; ggf. ist eine elektromagnetische Feldsimulation hinzuzuziehen.
  • Stand 2026 wird uSimmics (ehemals QucsStudio) als Nachfolger von QucsStudio aktiv weiterentwickelt. Einzelne UI-Elemente können je nach Version leicht abweichen.

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