[实用新型]直流到50千兆赫低相移多功能砷化镓微波单片电调衰减器

说明书

本实用新型是一种主要用于移动通信、雷达、电子对抗、制导和仪器等电子系统和设备中的部件，属于砷化镓微波单片集成控制电路的

技术领域。

在多倍频程和超宽带砷化镓微波单片集成控制电路技术领域内。直流到50千兆赫低相移多功能砷化镓微波单片电调模拟衰减器具有工作频率范围宽、体积小、重量轻、开关速度快、极低功耗、动态范围大、可靠性高和抗辐性能好等优点，在现代许多最先进的电子系统和设备中倍受欢迎。描述这种产品性能的参数和主要技术指标有：1)工作频率带宽；2)最小衰减量及频带内起伏；3)最大衰减量及频带内起伏；4)最小衰减量时输入/输出驻波；5)最大衰减量时输入/输出驻波；6)衰减量随控制电压变化线性度；7)单位衰减插入相移；8)开关速度；9)芯片尺寸；10)功耗；11)芯片间电性能一致性；12)电性能长期工作稳定性。

同类产品由于设计和工艺实现途径的缺陷。存在下列缺点：1)衰减时插入相移大；2)输入和输出端驻波差；3)因采用外延材料制造长期工作稳定性差；4)受工艺控制参数影响芯片间电性能一致性差；5)成品率较低；6)控制电路复杂；7)功耗较大。

本实用新型的发明目的就是提供一种能克服以上存在的缺点，具有改善输入和输出端驻波、降低控制电路的复杂性，降低功耗和提高成品率的直流到50千兆赫低相移多功能砷化镓微波单片电调衰减器。

本实用新型的直流到50千兆赫低相移多功能砷化镓微波单片电调衰减器主要由砷化镓开关场效应管、微带线、共面波导、电阻等所组成，该衰减器以输入端接口为信号输入端，输入端接口的输出端接串接单元的输入端，串接单元的输出端接输出端接口的输入端，输出端接口的输出端为信号输出端，并接单元控制端与串接单元相接，串接单元控制端分别与输入端接口和输出端接口相接。在输入端接口的共面波导G1的一端为信号输入端，另一端接微带线X1，微带线X1的另一端接场效应晶体管T1的源极，场效应晶体管T1的漏极与串接单元中的微带线X2相接，场效应晶体管T1的栅极通过电阻R3与控制端V1相接，输出端接口与输入端接口完全相同，对称于串接单元并位于串接单元的输出端。串接单元中的微带线X2、X3、X4、X5、X6串联连接，场效应晶体管T3～T10的栅极分别对应通过电阻R5～R12与控制端V2相接，场效应晶体管T3～T10的漏极接地，源极接微带线。

其工作原理如下：

当控制端信号V1和V2分别为0伏和负极性的砷化镓开关场效应晶体管夹断电压时，串联的砷化镓开关场效应晶体管T1和T2处于导通状态，并联的砷化镓开关场效应晶体管T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10处于夹断状态，这时为最小衰减工作状态，或称为导通状态(作为吸收型单刀单掷开关使用时)。当控制信号V1和V2分别为夹断电压和0伏时，串联的砷化镓开关场效应晶体管T1和T2处于夹断状态，并联的砷化镓开关场效应晶体管T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10处于导通状态，这时为最大衰减工作状态，或称为隔离状态(作为吸收型单刀单掷开关使用时)。当控制端信号V1从0伏到夹断电压均匀变化时，而V2同步从夹断电压到0伏均匀变化，此时衰减量从最小到最大均匀变化，反之亦然。衰减量从最小变化到最大时的相移量与最大和最小衰减量的差值的比为单位衰减插入相移。

本实用新型优点在于：

1)衰减时实现低插入相移；2)改善了输入和输出端驻波；3)采用离子注入工艺制造改善了长期工作稳定性；4)改善了芯片间和圆片间的电性能一致性；5)提高了成品率；6)简化了控制电路；7)几乎无功耗。

图1是本实用新型的电原理框图。其中包括输入端接口1、串接单元2、输出端接口3、并接单元控制端4、串接单元控制端5。

图2是本实用新型的电原理图。

本实用新型的实施方案如下：