[發明專利]低差損低相移高集成度五位步進式超寬帶數控衰減器

有效

• 申請號: 201310391182.5
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103441747A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 莊奕琪;李振榮;張巖龍;靳剛;湯華蓮;張麗;李聰;曾志斌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種低差損低相移高集成度五位步進式超寬帶數控衰減器，由8dB衰減模塊、16dB衰減模塊，0～7dB組合衰減模塊、匹配傳輸線TL0、匹配傳輸線TL1、匹配電感L1、匹配電感L2級聯的單一信號通路構成；所述衰減器工作頻率范圍為Ku波段，以1dB的步進長度在0～31dB的衰減范圍內，實現總共32種狀態的低差損低相移信號幅度衰減；其中，

所述的8dB衰減模塊和16dB衰減模塊，均采用π型衰減結構，該結構以硅基RF?CMOS工藝的NMOS場效應晶體管作為控制開關，利用電感網絡電路結構對所采用的NMOS場效應晶體管開關進行附加相移補償，以實現8dB和16dB的信號幅度衰減；

所述的0～7dB組合衰減模塊，采用T型-橋T型組合衰減結構，該結構以硅基RF?CMOS工藝的NMOS場效應晶體管作為控制開關，利用電感網絡電路結構對所采用的NMOS場效應晶體管開關進行附加相移補償，以1dB的步進長度變化實現0～7dB的信號幅度衰減；

所述的匹配傳輸線TL0和匹配傳輸線TL1，分別用于實現50Ω的輸入阻抗與8dB衰減模塊的輸入端之間、16dB衰減模塊的輸出端與50Ω的輸出阻抗之間的阻抗匹配；

所述的匹配電感L1和匹配電感L2，分別用于實現8dB衰減模塊的輸出端與0～7dB組合衰減模塊的輸入端之間、0～7dB組合衰減模塊的輸出端與16dB衰減模塊的輸入端之間的阻抗匹配；

所述的8dB衰減模塊的輸入端與匹配傳輸線TL0連接，傳輸線TL0的另一端作為該衰減器的輸入端；所述的8dB衰減模塊的控制端與控制端4連接，8dB衰減模塊的輸出端通過匹配電感L1與0～7dB組合衰減模塊的輸入端連接；所述的0～7dB組合衰減模塊的控制端分別與控制端1、控制端2和控制端3連接，0～7dB組合衰減模塊的輸出端通過匹配電感L2與16dB衰減模塊的輸入端連接；所述的16dB衰減模塊的控制端與控制端5連接，16dB衰減模塊的輸出端與匹配傳輸線TL1的一端連接，匹配傳輸線TL1的另一端作為該衰減器的輸出端。

2.根據權利要求1所述的低差損低相移高集成度五位步進式超寬帶數控衰減器，其特征在于：所述的8dB衰減器模塊包括一個超寬帶射頻輸入端口In8，一個超寬帶射頻輸出端口Out8，一個直流控制端口控制端4，一個反相器Inv1，三個開關NMOS場效應晶體管M1、M2、M3，一個電感L3和七個電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7；所述的超寬帶射頻輸入端口In8分別與開關NMOS場效應晶體管M1的漏極、電阻R2的一端、開關NMOS場效應晶體管M2的漏極連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M1的源極分別與開關NMOS場效應晶體管M3的漏極和超寬帶射頻輸出端口Out8連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M1的柵極與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端連接與反相器Inv1的輸出端連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M1的體端與該管的源極連接；所述的電阻R2的另一端分別與電感L3的一端連接，電感L3的另一端與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端分別與超寬帶射頻輸出端口Out8、開關NMOS場效應晶體管M1的源極和開關NMOS場效應晶體管M3的漏極連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M2的源極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與電源地連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M2的柵極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端分別與控制端4和反相器Inv1的輸入端連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M2的體端與該管的源極連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M3的源極與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與電源地連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M3的柵極與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端分別與控制端4和反相器Inv1的輸入端連接；所述的開關NMOS場效應晶體管M3的體端與該管的源極連接。