[實用新型]一種低插損數控衰減器

有效

• 申請號: 201220521085.4
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN202856702U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳劍虹;吳松;謝安安
• 申請（專利權）人: 合肥星波通信股份有限公司
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 吳娜;奚華保

技術領域

本實用新型涉及微波系統集成技術領域，尤其是一種低插損數控衰減器。

背景技術

目前，微波接收前端經常會用到數控衰減器來增加接收動態。隨著對微波接收系統靈敏度需求的增加，接收前端的噪聲系數要求日益嚴格，數控衰減器的插入損耗影響也越來越明顯。現有的數控衰減器大多是多級衰減器級聯實現，插入損耗較大無法避免。

數控衰減器的實現方式，以一種在X波段常用的31.5dB衰減器為例，如圖1所示，此數控衰減器在不衰減的情況下，信號需要經過六組雙刀雙擲開關和兩端的隔直電容，插損達到4dB。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種插入損耗低、能夠減少接收前端噪聲系數、提高接收系統靈敏度的低插損數控衰減器。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種低插損數控衰減器，包括用于接收衰減控制信號的可編程控制器，其輸出端與D/A轉換器的輸入端相連，D/A轉換器的輸出端與運算放大器的輸入端相連，運算放大器的輸出端與模擬衰減器的控制端相連。

所述的模擬衰減器的輸入端接收微波輸入信號，模擬衰減器的輸出端輸出微波輸出信號。

所述的模擬衰減器為電流型或電壓型衰減器。

所述的可編程控制器為FPGA可編程控制器或者CPLD可編程控制器。

所述的衰減控制信號為二進制控制碼。

由上述技術方案可知，本實用新型采用模擬衰減器，并通過可編程控制器間接控制模擬衰減器的控制端，最終使本實用新型的插損僅為模擬衰減器的插損，可以使X波段20dB動態衰減器的插損小于1dB。本實用新型使用較少的元器件，最大程度上降低插損，減小了接收前端的噪聲系數，提高了接收系統的靈敏度。

附圖說明

圖1為現有技術中數控衰減器的電路框圖；

圖2為本實用新型中模擬衰減器的電路框圖；

圖3為本實用新型的電路框圖。

具體實施方式

一種低插損數控衰減器，包括用于接收衰減控制信號的可編程控制器1，所述的衰減控制信號為二進制控制碼，可編程控制器1的輸出端與D/A轉換器2的輸入端相連，D/A轉換器2的輸出端與運算放大器3的輸入端相連，運算放大器3的輸出端與模擬衰減器4的控制端相連。如圖3所示。

如圖3所示，所述的模擬衰減器4的輸入端接收微波輸入信號，模擬衰減器的輸出端輸出微波輸出信號。所述的模擬衰減器4為電流型或電壓型衰減器。所述的可編程控制器1為FPGA可編程控制器或者CPLD可編程控制器。

如圖2所示，在控制端口無輸入電流時，模擬衰減器4處于最低插損狀態，通過兩級二極管，插損約1dB。本實用新型中，通過可編程控制器1使模擬衰減器4的衰減精度達到普通數控衰減器無法達到的指標。

以下結合圖3對本實用新型作進一步的說明。

微波信號輸入后，經過模擬衰減器4后輸出，在模擬衰減器4不衰減的情況下，插損為模擬衰減器4的最低插損。一般情況下，模擬衰減器4對較大的信號進行衰減，反之，則不進行衰減。

以衰減范圍31.5dB、衰減步進0.5dB的衰減器為例，數字控制輸入六位衰減控制碼——16dB、8dB、4dB、2dB、1dB、0.5dB，可編程控制器1根據輸入的控制碼輸出相應的8位數據，8位數據進入D/A轉換器2進行數/模轉換后輸出模擬電壓或電流，輸出的模擬信號經過運算放大器3處理后去控制模擬衰減器4進行衰減。

如果控制要求衰減0dB，可編程控制器1輸出二進制碼00000000，D/A轉換器2輸出0V，運算放大器3輸出電流0mA，模擬衰減器4在0mA時不衰減。此時本實用新型只是模擬衰減器4的最小插損狀態，小于數控衰減器的插損指標；

如果控制要求衰減10dB，可編程控制器1輸出二進制碼00100010，D/A轉換器2輸出0.81V，運算放大器3輸出電流3.2mA，選用的模擬衰減器4衰減10dB；

如果控制要求衰減10.5dB，可編程控制器1輸出二進制碼00100101，D/A轉換器2輸出0.92V，運算放大器3輸出電流3.5mA，選用的模擬衰減器4衰減10.5dB。可見本實用新型可以實現數控衰減器的數控衰減功能，同時精度較高。

綜上所述，本實用新型采用模擬衰減器4，并通過可編程控制器1間接控制模擬衰減器4的控制端，最終使本實用新型的插損僅為模擬衰減器4的插損，可以使X波段20dB動態衰減器的插損小于1dB。本實用新型使用較少的元器件，最大程度上降低插損，減小了接收前端的噪聲系數，提高了接收系統的靈敏度。

采用本專利的數控衰減器，具有插損低、精度高的優點，適用于靈敏度較高的微波接收系統。