[发明专利]硅基高线性度低相移超宽带数字衰减器

权利要求书

1.一种硅基高线性度低相移超宽带数字衰减器，包括相互独立的1dB、2dB、4dB、8dB、16dB五个衰减模块，两条传输线TL0、TL1，四个电感L1、L2、L3、L4；所述衰减器的工作频率范围为1～25GHz，以1dB的步进长度在0～31dB的衰减范围内，实现总共32种状态的信号幅度衰减；其中，

所述的1dB衰减模块、2dB衰减模块、4dB衰减模块，均采用桥T型组合衰减结构，该结构分别以带有沟道并联电阻结构和体悬浮结构的两种锗硅BiCMOS工艺的NMOS场效应晶体管作为串联支路和并联支路的控制开关，利用低通附加相移补偿网络电路结构对所采用的NMOS场效应晶体管开关进行附加相移补偿，以实现1dB、2dB、4dB的信号幅度衰减；

所述的8dB衰减模块和16dB衰减模块，均采用π型衰减结构，该结构分别以带有沟道并联电阻结构和体悬浮结构的两种锗硅BiCMOS工艺的NMOS场效应晶体管作为串联支路和并联支路的控制开关，利用低通附加相移补偿网络电路结构对所采用的NMOS场效应晶体管开关进行附加相移补偿，以实现8dB和16dB的信号幅度衰减；

所述的传输线TL0和TL1，分别用于实现50Ω的输入阻抗与1dB衰减模块的输入端之间、16dB衰减模块的输出端与50Ω的输出阻抗之间的阻抗匹配；

所述的电感L1、L2、L3、L4，分别用于实现1dB衰减模块的输出端与2dB衰减模块的输入端之间、2dB衰减模块的输出端与4dB衰减模块的输入端之间、4dB衰减模块的输出端与8dB衰减模块的输入端之间、8dB衰减模块的输出端与16dB衰减模块的输入端之间的阻抗匹配；

所述的1dB衰减模块的输入端与传输线TL0的一端连接，传输线TL0的另一端作为该衰减器的输入端；所述的1dB衰减模块的两个控制端分别与正向控制端1和反向控制端1连接，1dB衰减模块的输出端通过电感L1与2dB衰减模块的输入端连接；所述的2dB衰减模块的两个控制端分别与正向控制端2和反向控制端2连接，2dB衰减模块的输出端通过电感L2与4dB衰减模块的输入端连接；所述的4dB衰减模块的两个控制端分别与正向控制端3和反向控制端3连接，4dB衰减模块的输出端通过电感L3与8dB衰减模块的输入端连接；所述的8dB衰减模块的两个控制端分别与正向控制端4和反向控制端4连接，8dB衰减模块的输出端通过电感L4与16dB衰减模块的输入端连接；所述的16dB衰减模块的两个控制端分别与正向控制端5和反向控制端5连接，16dB衰减模块的输出端与传输线TL1的一端连接，传输线TL1的另一端作为该衰减器的输出端。

2.根据权利要求1所述的硅基高线性度低相移超宽带数字衰减器，其特征在于：所述的1dB衰减器模块包括一个超宽带射频输入端口In1，一个超宽带射频输出端口Out1，两个直流控制端口正向控制端1、反向控制端1，两个开关NMOS场效应晶体管M1、M2，一个电感L5和九个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9；所述的超宽带射频输入端口In1分别与开关NMOS场效应晶体管M1的漏极、电阻R3的一端、电阻R5的一端连接；所述的开关NMOS场效应晶体管M1的源极与超宽带射频输出端口Out1连接，开关NMOS场效应晶体管M1的栅极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与反向控制端1连接；所述的开关NMOS场效应晶体管M1的体端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与开关NMOS场效应晶体管M1的源极连接；所述的电阻R3的另一端与电感L5的一端连接，电感L5的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与超宽带射频输出端口Out1连接；所述的电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端和开关NMOS场效应晶体管M2的漏极连接，电阻R6的另一端与超宽带射频输出端口Out1连接；所述的开关NMOS场效应晶体管M2的源极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电源地连接；所述的开关NMOS场效应晶体管M2的栅极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与正向控制端1连接；所述的开关NMOS场效应晶体管M2的体端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与电源地连接。