[发明专利]超宽带大动态数字/模拟兼容可调式衰减器

说明书

技术领域

本发明涉及一种广泛应用于相控阵雷达、微波卫星通信、精确制导、智能天线等电子系统中的电子部件，特别是一种超宽带大动态数字/模拟兼容可调式衰减器。

背景技术

基于GaAs的微波集成电路(MMIC)的电压控制可变衰减器，被广泛应用于现代高级电子系统和设备。可变衰减器被应用于：1) 自动损失控制(ALC)组件的宽频增益控制块; 2)宽频脉冲调制器; 3)宽频无反射的单刀单掷(SPST)开关; 4)宽频矢量调制器; 5)宽频自动增益控制(AGC)放大器。MMIC电压控制可变衰减器拥有小型，轻量级，高出产量，低成本等特点，并且简单易用，低功率耗散。鉴于上述应用，可变衰减器拥有大的动态范围和低插入相移，兼容模拟式和数字式的衰减器近年来受到广泛的关注。描述这种可变衰减器产品性能的主要技术指标有：（1）工作频率带宽；（2）衰减位数；（3）总衰减量；（4）衰减精度；（5）衰减步进；（6）最小插入损耗；（7）各衰减态相位差；（8）各衰减态输入和输出端电压驻波比；（9）各态转换速度；（10）电路尺寸；（11）承受功率；12）各电路之间电性能的一致性等。现有的毫米波数字/模拟可调衰减器由于实现衰减的方案的缺陷，尤其对频带宽、衰减量大的应用需求时，通常电性能指标难以满足要求。主要缺点有：（1）电路拓扑复杂；（2）设计难度大；（3）工艺加工难度大；（4）衰减精度低；（5）工作频带窄；（6）各衰减态之间的相位差大，即信号幅度变化时，伴随的信号相位变化大；（7）各衰减态的输入和输出端电压驻波比差别大；（8）电路间电性能一致性较差；（9）电路尺寸较大，尤其各衰减态之间的相位差大是诸多同类产品中的共同缺点，这限制了该类产品在相控阵雷达系统和许多先进的通信系统及武器系统中的广泛应用。

发明内容

本发明在于提供一种兼容数字和模拟、拓扑结构简单、超宽带工作带宽、动态范围大、插入相移小、衰减精度高、插入损耗低、便于采用微波单片集成电路工艺技术大批量生产的可调式衰减器集成电路。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种超宽带大动态数字/模拟兼容可调式衰减器，整个单元电路由信号输入端RFIN、串联分压衰减控制电路1、串联分压衰减控制电路2、T型衰减电路和信号输出端RFOUT组成，其中T型衰减电路由连通衰减支路和分流衰减支路组成；串联分压衰减控制电路1控制T型衰减电路中的连通衰减支路，串联分压衰减控制电路2控制T型衰减电路中的分流衰减支路。信号从信号输入端RFIN输入，由信号输出端RFOUT输出。通过对串联分压衰减控制电路1和串联分压衰减控制电路1中的电压控制信号的连续或者步进调节，可实现连通衰减支路和分流衰减支路中衰减场效应管阻抗的连续或者步进变化，从而实现T型衰减电路衰减量的连续或者步进变化，即实现衰减器的模拟和数字兼容。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）电路拓扑简单，通过对电压控制信号的连续或者步进调节，可实现衰减量的连续或者步进变化，即实现衰减器的模拟和数字兼容；（2）插入损耗小，这是因为本发明只是用一级T型衰减电路实现较大动态范围；（3）动态范围大，插入相移小；（4）控制简单，使用方便；（5）电路尺寸小；（6）成品率高，可采用单片微波集成电路工艺大批量生产。

附图说明

图1是本发明超宽带大动态数字/模拟兼容可调式衰减器电路的电路框图。

图2是T型衰减电路的等效原理图。

图3是本发明超宽带大动态数字/模拟兼容可调式衰减器电路的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。