[發明專利]一種高線性度寬帶射頻衰減器

在審

• 申請號: 202111087911.9
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113794464A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 陶繼青;黃浦桓;傅海鵬
• 申請（專利權）人: 芯靈通（天津）科技有限公司
• 主分類號: H03H11/24
• 分類號: H03H11/24
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 安孔川

本發明提供了一種高線性度寬帶射頻衰減器，當衰減單元工作在參考態，衰減組晶體管導通，參考組晶體管關斷，參考組中串聯的中部晶體(除首端和末端的兩個晶體管)的柵極電位為低電位，源級和漏極電位為高電位，形成等效負偏壓偏置；當衰減器工作在衰減態，參考組晶體管導通，衰減組晶體管關斷，衰減組中串聯的中部晶體(除首端和末端的兩個晶體管)的柵極電位為低電位，源級和漏極電位為高電位，形成等效負偏壓偏置；因此本申請所提出的衰減器可以在沒有負壓的情況下依靠等效負偏壓偏置實現高線性度性能，切換效率高。

技術領域

本發明屬于衰減器領域，尤其是涉及一種高線性度寬帶射頻衰減器。

背景技術

射頻前端技術被廣泛應用在局域網設備，基站設備，雷達設備等無線通信技術中。衰減器電路是某些射頻前端架構的重要部分。在基站設備，雷達設備中，衰減器往往需要處理大功率信號，因此線性度性能是衰減器的重要指標。當前提高衰減器線性度性能的做法是，給衰減器電路中處于關斷狀態的晶體管的偏置電壓為負電壓。但負壓往往需要振蕩器和電荷泵產生，這增加了全集成射頻芯片的設計難度，增加了額外的功耗，并且振蕩器還會給射頻鏈路引入噪聲。為解決上述問題，需要提出一種新型的的無需負壓偏置的高線性度衰減器。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種高線性度寬帶射頻衰減器，以解決為提高衰減器線性度性能，晶體管偏置電壓為負電壓的目的，而帶來的射頻芯片的設計難度高，功耗高等問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高線性度寬帶射頻衰減器，包括數字控制電平VS、數字控制電平VP、多個依次串聯的衰減單元，多個所述衰減單元結構均相同，每個衰減單元設置有輸入端和輸出端，相鄰的兩個衰減單元通過輸入端與輸出端配合連接；

所述衰減單元包括衰減組和參考組，所述衰減組和參考組均包括多個依次串聯的晶體管，相鄰的兩個晶體管通過源極和漏極連接；

在衰減組中，晶體管的柵極均通過連接線一與數字控制電平VS連接，相鄰的兩個晶體管的漏極與源極連接處均通過連接線二接入數字控制電平VP；

在參考組中，晶體管的柵極均通過連接線三與數字控制電平VP連接，相鄰的兩個晶體管的漏極與源極連接處均通過連接線四接入數字控制電平VS；

通過控制數字控制電平VS電位和數字控制電平VP電位相對高低，使衰減組與參考組分別形成等效負偏壓電路。

進一步的，在衰減組中，依次串聯的晶體管中未與漏極連接的源極端接入衰減單元的輸入端，未與源極連接的漏極端接入衰減單元的輸出端。

進一步的，所述參考組還包括線路一、線路二、線路三，在參考組中，多個依次串聯的晶體管中未與漏極連接的源極端接地，未與源極連接的漏極端接入線路一，所述線路一另一端與線路二和線路三連接，所述線路二另一端接入衰減單元的輸入端，所述線路三另一端接入衰減單元的輸出端。

進一步的，線路一上設置有第十七電阻R17，線路二上設置有第十五電阻R15，線路三上設置有第十六電阻R16；

所述第十五電阻R15阻值、第十六電阻R16阻值、第十七電阻R17阻值均根據衰減單元要實現的衰減值L確定，在所述衰減單元輸入端和輸出端均連接50歐姆匹配負載時，其阻值計算公式如下：

進一步的，所述衰減組還包括偏壓隔離電阻一、偏壓隔離電阻二、電容一、電容二，每條連接線一上均對應設置一個偏壓隔離電阻一；每條連接線二上均對應設置一個偏壓隔離電阻二；