[发明专利]一种射频毫米波分布式数字步进衰减器及衰减方法

权利要求书

1.一种基于射频毫米波分布式数字步进衰减器的衰减方法，射频毫米波分布式数字步进衰减器包括相连的传输线TL1和传输线TL2；传输线TL1的一端连接有第一衰减单元，并作为射频毫米波分布式数字步进衰减器的输入端；传输线TL1和传输线TL2之间并联有第二衰减单元；传输线TL2的另一端连接有第三衰减单元，并作为射频毫米波分布式数字步进衰减器的输出端；

每个衰减单元均包括串联的三级MOS管电路，第n个衰减单元的第一级MOS管电路包括MOS管；第n个衰减单元的第二级MOS管电路包括MOS管、MOS管和MOS管；第一衰减单元的第三级MOS管包括MOS管、MOS管和MOS管；第二衰减单元的第三级MOS管包括MOS管、MOS管和MOS管；第三衰减单元的第三级MOS管包括MOS管、MOS管和和MOS管；n=1,2,3；

在同一个衰减单元的同一级MOS管电路中，所有MOS管的漏极共同作为该级MOS管电路的输入端，所有MOS管的源极共同作为该级MOS管电路的输出端；最后一级MOS管的源极共同接地；

所有MOS管的栅极分别连接外部控制器；

其特征在于，包括以下步骤：

S1、初始化所有MOS管的栅极为低电平；

S2、获取目标衰减量A，根据各衰减单元的最大可衰减量向各衰减单元分配衰减量，使分配衰减量总和为目标衰减量A；

S3、将分配衰减量不为0的衰减单元中第一级MOS管电路中的MOS管的栅极、第二级MOS管电路中的MOS管的栅极和第二级MOS管电路中的MOS管的栅极调整为高电平；

S4、根据第三级MOS管电路中的MOS管的额定衰减量，通过控制分配衰减量不为0的衰减单元中第三级MOS管电路中的MOS管的导通状态，使相应衰减单元的预期衰减量与分配的衰减量在设定偏差范围内；

S5、获取实际衰减量并将其与目标衰减量A相比较，若实际衰减量大于目标衰减量A，进入步骤S6；若实际衰减量等于目标衰减量A，完成衰减；若实际衰减量小于目标衰减量A，进入步骤S7；

S6、根据实际衰减量与目标衰减量A的差值和MOS管的额定衰减量，将部分栅极为高电平的MOS管的栅极调整为低电平，返回步骤S5；

S7、根据实际衰减量与目标衰减量A的差值和MOS管的额定衰减量，将分配衰减量不为0的衰减单元中栅极为低电平的MOS管的栅极调整为高电平，返回步骤S5。

2.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，所有MOS管的栅极和衬底端均串联有一个20千欧姆的电阻。

3.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，MOS管、MOS管、MOS管、MOS管、MOS管、MOS管、MOS管、MOS管和MOS管的衰减量依次为1dB、1dB、1dB、3dB、2dB、3dB、2 dB、1dB和1dB；即第一衰减单元的可衰减量为1dB、2dB和3 dB；第二衰减单元的可衰减量为2 dB、3 dB、5 dB、6 dB和8 dB；第三衰减单元的可衰减量为1 dB、2 dB、3 dB和4dB。

4.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，步骤S2中根据各衰减单元的可衰减量向各衰减单元分配衰减量的具体方法为：

使各衰减单元的分配衰减量总和为目标衰减量A，使各衰减单元的分配衰减量小于等于该衰减单元的最大可衰减量。

5.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，步骤S4的具体方法为：

获取衰减单元被分配的衰减量B，根据第三级MOS管电路中的MOS管的额定衰减量，获取额定衰减量总和为B±b的第三级MOS管电路中的MOS管，并将获取的第三级MOS管电路中的MOS管的栅极调整为高电平；其中b表示偏差，为常数。

6.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，步骤S6的具体方法为：

获取实际衰减量与目标衰减量A的差值C，根据MOS管的额定衰减量，获取额定衰减量总和为C±c的栅极为高电平的MOS管，并将获取的栅极为高电平的MOS管的栅极调整为低电平，返回步骤S5；其中c表示偏差，为常数。

7.根据权利要求1所述的衰减方法，其特征在于，步骤S7的具体方法为：

获取实际衰减量与目标衰减量A的差值D，根据MOS管的额定衰减量，获取额定衰减量总和为D±d的栅极为低电平的MOS管，并将获取的栅极为低电平的MOS管的栅极调整为高电平，返回步骤S5；其中d表示偏差，为常数。