[发明专利]双极性电调衰减器

说明书

本发明提供了一种双极性电调衰减器，包括射频电路和控制电路；射频电路包括依次电连接的第一LC补偿电路、第一巴伦电路、第一阻抗变换电路、PIN二极管阵列电路、第二阻抗变换电路、第二巴伦电路和第二LC补偿电路；控制电路包括依次电连接的电压调理电路、电压再调理电路、第一电压到电流转换电路和第一分段线性拟合电路，其中电压调理电路的输出端经第二电压到电流转换电路和第二分段线性拟合电路电连接；PIN二极管阵列电路分别与第一电压到电流转换电路和第二电压到电流转换电路电连接；PIN二极管阵列电路采用四排PIN二极管阵列的结构；本发明具有应用频带宽、插入损耗小、非线性失真小、动态范围大和控制特性逼近线性等特性。

技术领域

本发明涉及信号处理与电磁兼容技术领域，具体涉及一种双极性电调衰减器。

背景技术

自适应辐射干扰对消技术是解决舰船等通信系统收发天线共平台干扰的一种有效方法，其主要思想是采用等幅反相消除技术来主动抑制共址强干扰信号。基本原理是从作为干扰源的通信发射系统的发射天线处提取一路参考信号，处理后输入到被干扰的通信接收系统的接收天线与接收机之间，与接收天线直接接收到的干扰信号做等幅反相对消，使从而避免通过空间辐射耦合的干扰信号进入接收机，消除接收机的干扰，使收发系统可以同时工作。该方法同样可用于解决多部收发机之间的相互干扰问题。

双极性电调衰减器是干扰对消系统中的关键器件之一，其一般利用FET或PIN二极管的射频电阻随电压或电流的变化特性来实现对衰减量的控制。基于桥型结构的电调衰减器具有插入损耗小，线性控制强等特点，但其设计结构复杂，衰减动态范围小。因此，有必要研制一种电调衰减器，克服现有方法的缺陷，在结构设计以及衰减动态范围进行优化。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种双极性电调衰减器，其具有应用频带宽、插入损耗小、非线性失真小、动态范围大和控制特性逼近线性等特性。

本发明提供了一种双极性电调衰减器，其特征在于包括射频电路和控制电路；射频电路包括依次电连接的第一LC补偿电路、第一巴伦电路、第一阻抗变换电路、PIN二极管阵列电路、第二阻抗变换电路、第二巴伦电路和第二LC补偿电路；控制电路包括依次电连接的电压调理电路、电压再调理电路、第一电压到电流转换电路和第一分段线性拟合电路，其中电压调理电路的输出端经第二电压到电流转换电路和第二分段线性拟合电路电连接；PIN二极管阵列电路分别与第一电压到电流转换电路和第二电压到电流转换电路电连接；PIN二极管阵列电路采用四排PIN二极管阵列的结构；射频信号由射频输入端进入LC补偿电路，控制信号通过控制电压输入接口，一路经过电压调理电路与分段线性拟合电路，对PIN二极管阵列中的两排PIN二极管状态进行控制；另一路经过电压再调理后，通过分段线性拟合电路对另两排PIN二极管状态进行控制。

上述技术方案中，巴伦电路和阻抗变换器采用传输线变压器设计。

上述技术方案中，PIN二极管阵列电路每排PIN二极管分别采用N个二极管串联形成，第一排PIN二极管的末端二极管与第二排PIN二极管的首端二极管经第一电感串联，第三排PIN二极管的末端二极管与第四排PIN二极管的首端二极管经第二电感串联；每排PIN二极管的首端和尾端分别串联有一个电容；第一排和第四排PIN二极管的首端二极管经其对应的首端电容与第一阻抗变换电路一侧输出端电连接；第二排和第三排PIN二极管的首端二极管经其对应的首端电容与第一阻抗变换电路另一侧输出端电连接；第一排和第三排PIN二极管的末端二极管经其对应的末端电容与第二阻抗变换电路一侧输入端电连接；第二排和第四排PIN二极管的末端二极管经其对应的末端电容与第二阻抗变换电路另一侧输入端电连接；外部电源分别经电感电连接于第一排和第三排PIN二极管的首端二极管的阳极；第一电压到电流转换电路和第二电压到电流转换电路的输入端分别经电感电连接于第二排和第四排PIN二极管的末端二极管的阴极。

上述技术方案中，电压调理电路包括第一运算放大器，其负极输入端经电阻Ri2与输出端电连接，负极输入端经电阻Ri1接外部控制电压，正极输入端经电阻Ri4接输入电压VP1，正极输入端经电阻Ri3接地。