[發(fā)明專利]高精度寬帶數(shù)控衰減器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710149435.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106936404B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉成鵬;王國(guó)強(qiáng);鄒偉;蒲顏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所
• 主分類號(hào): H03H11/24
• 分類號(hào): H03H11/24
• 代理公司: 重慶樂(lè)泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 劉佳

本發(fā)明提供一種高精度寬帶數(shù)控衰減器，包括數(shù)控衰減電路和反饋補(bǔ)償電路，所述反饋補(bǔ)償電路的一端連接在數(shù)控衰減電路的輸入端與輸出端之間，另一端接地，其根據(jù)數(shù)控衰減電路輸入信號(hào)的頻段高低和不同頻段上的衰減精度要求，將反饋補(bǔ)償電路中對(duì)應(yīng)阻抗大小的反饋電容和/或反饋電感接入至數(shù)控衰減電路，以對(duì)選定頻段的衰減精度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明可以對(duì)數(shù)控衰減電路輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)頻段的衰減精度進(jìn)行調(diào)節(jié)；并且對(duì)數(shù)控衰減電路插入損耗等電特性影響較小，避免了插入損耗、輸入1dB壓縮點(diǎn)、輸入電壓駐波系數(shù)、輸出電壓駐波系數(shù)嚴(yán)重惡化等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波單片機(jī)芯片中的衰減器領(lǐng)域，具體涉及一種高精度寬帶數(shù)控衰減器。

背景技術(shù)

數(shù)控衰減器是用于控制射頻信號(hào)幅度的控制器件，主要用于具有增益設(shè)定和控制功能要求的微波通信系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)均衡不同信道的增益，尤其是多信道系統(tǒng)中不可或缺的一部分。在“智能”天線，電子對(duì)抗系統(tǒng)，智能武器系統(tǒng)，寬帶通信、軍用雷達(dá)以及GSM(GlobalSystem for Mobile Communication，全球移動(dòng)通信系統(tǒng))，PCS(Process Control System，過(guò)程控制系統(tǒng))，3GD等不同的無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用。

單片數(shù)控衰減器的基本單元一般有三種：橋T型(圖1)、T型(圖2)和π型(圖3)，按照實(shí)際電路需求，為各衰減位選擇合適的單元結(jié)構(gòu)，最終滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于單片電路的特殊性，電路電參數(shù)只能在前期進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，當(dāng)電路流片完成，實(shí)際電參數(shù)就已經(jīng)固定了，如果再需要調(diào)整，只有進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

衰減精度作為數(shù)控衰減器的關(guān)鍵性指標(biāo)，直接決定了數(shù)控衰減器性能和應(yīng)用，為了在整個(gè)工作頻帶內(nèi)得到較好的衰減精度指標(biāo)，可以采用寬帶設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)衰減精度進(jìn)行折中處理。但隨著電路工作帶寬的提升，這種方法帶來(lái)的是整體衰減精度的惡化，其應(yīng)用受到很大限制。另一種方法是采用更小的工藝線寬，通過(guò)工藝的進(jìn)步帶來(lái)更好的高頻特性，但工藝線寬變小也會(huì)帶來(lái)功率容限下降，電路成本上升等不可回避的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高精度寬帶數(shù)控衰減器，以解決目前數(shù)控衰減器存在的衰減精度較差的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種高精度寬帶數(shù)控衰減器，包括數(shù)控衰減電路和反饋補(bǔ)償電路，所述反饋補(bǔ)償電路的一端連接在所述數(shù)控衰減電路的輸入端與輸出端之間，另一端接地，其根據(jù)所述數(shù)控衰減電路輸入信號(hào)的頻段高低和不同頻段上的衰減精度要求，將所述反饋補(bǔ)償電路中對(duì)應(yīng)阻抗大小的反饋電容和/或反饋電感接入至所述數(shù)控衰減電路，以對(duì)選定頻段的衰減精度進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述反饋補(bǔ)償電路包括多個(gè)反饋補(bǔ)償支路，每個(gè)反饋補(bǔ)償支路都包括第一晶體管以及串聯(lián)的反饋電容和反饋電感，其中所述第一晶體管的控制端用于輸入控制所述反饋補(bǔ)償支路接入所述數(shù)控衰減電路的信號(hào)，第一端連接在所述數(shù)控衰減電路的輸入端與輸出端之間；串聯(lián)的反饋電容和反饋電感的第一自由端連接所述第一晶體管的第二端，第二自由端接地。

在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述反饋補(bǔ)償電路在所述輸入信號(hào)的頻率高于預(yù)設(shè)頻率時(shí)，接入所述數(shù)控衰減電路。

在另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，針對(duì)選定頻段，其衰減精度要求越高，所述反饋補(bǔ)償電路接入至所述數(shù)控衰減電路的阻抗越大。

在另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述反饋電容對(duì)所述阻抗大小進(jìn)行粗調(diào)，所述反饋電感對(duì)所述阻抗大小進(jìn)行細(xì)調(diào)。

在另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一晶體管的控制端通過(guò)隔離電阻輸入控制所述反饋補(bǔ)償支路接入所述數(shù)控衰減電路的信號(hào)。

在另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一晶體管為HEMT管，所述反饋電感與所述反饋電感串聯(lián)后，其第一自由端接地，另一自由端連接所述HEMT管的漏極，HEMT管的源極連接數(shù)控衰減電路，柵極通過(guò)隔離電阻輸入控制對(duì)應(yīng)反饋補(bǔ)償支路接入數(shù)控衰減電路的信號(hào)。