[发明专利]移相器/衰减器电路中的状态改变稳定化

说明书

一种电子系统，包括：数字可选择的移相器电路和插入损耗微调电路，使得整个系统在改变相位状态时在插入损耗上表现出很小的变化或没有变化；以及/或者数字可选择的衰减器电路和相位微调电路，使得当改变衰减状态时，整个系统对相位的影响很小或没有影响。包括用于针对这样的电路选择调节控制字的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月26日提交的美国专利申请第14/752,353号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

(1)技术领域

本发明涉及电子电路，更具体地，涉及数字可选择的移相器和/或数字可选择的衰减器电路。

(2)背景技术

电子移相器电路用于改变信号的传输相位角，并且通常用于使射频(RF)信号移相。现代移相器电路可以被数字控制，从而提供通过二进制控制字来选择的一组离散的相位状态。一些移相器电路还包括数字控制的RF信号衰减器电路，其提供通过二进制控制字来选择的一组离散的衰减状态。

图1是现有技术电子系统100的框图，现有技术电子系统100包括耦接至可选择的衰减器电路104的可选择的移相器电路102和输入/输出接口106。可选择的移相器电路102和可选择的衰减器电路104对RF输入信号RF_In进行修改，以生成RF输出信号RF_Out。例如，在雷达系统、相控阵天线系统和蜂窝无线发射器和接收器中，所示出的实施方式可能是有用的。

输入/输出接口106允许用户以已知的方式通过将数字控制字应用于相应电路来选择移相器电路102中的特定相位状态和衰减器电路104中的衰减状态。作为一个示例，针对相位的5位控制字可以针对可选移相器电路102选择32个相位状态中的一个，并且针对衰减的4位控制字可以针对可选衰减器电路104选择16个衰减状态中的一个。类似电路的商业示例是来自派更半导体公司(Peregrine Semiconductor Corporation)的PE46120单片相位和振幅控制器产品。

理想的移相器电路在所有相位状态下提供低的插入损耗和相等的振幅(或损耗)。理想的移相器电路也应在没有衰减的情况下进行操作，从而仅改变输入信号的相位而不影响插入损耗。然而，实际的移相器电路具有取决于所选择的相位状态的插入损耗的固有的和不希望的变化性。例如，图2是数字移相器电路的一个模拟的曲线图，其示出根据相位状态选择(每个状态由虚线202上的点表示)的插入损耗的变化性(以dB为单位，相对于由虚线200所示的大约-5.8dB的目标值进行测量)。插入损耗变化性是由于在不同的移相电路部件切换进入或离开信号路径时在移相器电路内的内部部件和路径差异以及二进制部件之间的阻抗差异和/或RF信号的聚合路径中的阻抗变化而引起的。

类似地，理想的衰减器电路应在没有相移的情况下进行操作，从而仅改变输入信号的衰减而不影响相位。然而，实际的衰减器电路可能会取决于所选择的衰减状态而造成不希望的相位变化。

随着状态选择位的数目和对应的内部相互作用的增大，上述问题变得尤其严重。

因此，需要在改变相位状态时对插入损耗表现出很小的影响或没有影响的移相器电路，以及用于校准和选择用于这样的电路的相位状态的方法。还需要在改变衰减状态时对相位表现出很小的影响或没有影响的衰减器电路，以及用于校准和选择用于这样的电路的衰减状态的方法。本发明解决了这些需求。

发明内容

技术问题