[發(fā)明專利]具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器及設計方法

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• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115765679A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 李想;徐照旭;蔡喆;劉帥;杜明
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: H03H11/24
• 分類號: H03H11/24;H03H11/16;H03F1/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 周浩杰

1.一種具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，包括多個不同衰減量的衰減單元，且不同衰減量的衰減單元分別級聯(lián)在一起；以及包括幅度誤差校準單元和相移補償單元，所述幅度誤差校準單元與衰減單元連接，且用于與衰減單元組合實現(xiàn)所需的衰減位，補償幅度誤差；所述相移補償單元，用于對附加相移進行補償。

2.根據(jù)權利要求1所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，各個所述衰減單元之間還包含匹配電感，用于提高各個衰減位的級間阻抗匹配性能。

3.根據(jù)權利要求1所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，所述多個不同衰減量的衰減單元，從輸入到輸出依次為0.5dB衰減單元一(1)，4dB衰減單元(2)，7.5dB衰減單元(3)，0.5dB幅度誤差校準衰減單元一(4)，2dB衰減單元(5)，0.5dB衰減單元二(6)，0.5dB幅度誤差校準衰減單元二(7)和1dB幅度誤差校準單元(8)；0.5dB衰減單元二(6)和0.5dB幅度誤差校準衰減單元二(7)組成1dB衰減單元；0.5dB衰減單元(1)和1dB衰減單元均通過開關嵌入式T型衰減電路結構實現(xiàn)，2dB衰減單元(5)和4dB衰減單元(2)均通過開關嵌入式T型衰減電路結構實現(xiàn)，7.5dB衰減單元(3)通過開關嵌入式Π型衰減電路結構實現(xiàn)；0.5dB衰減單元二(6)和0.5dB幅度誤差校準衰減單元二(7)組合實現(xiàn)1dB衰減位，7.5dB衰減單元(3)和0.5dB幅度誤差校準衰減單元一(4)組合實現(xiàn)8dB衰減位，1dB幅度誤差校準單元(8)為增加的幅度誤差校準單元，共能夠?qū)崿F(xiàn)±1dB的衰減幅度誤差校準功能。

4.根據(jù)權利要求3所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，在4dB衰減單元(2)、7.5dB衰減單元(3)和2dB衰減單元(5)中的電路中均設置有相應所述相移補償單元，分別用于對4dB衰減單元(2)、7.5dB衰減單元(3)和2dB衰減單元(5)衰減時的附加相移進行補償，實現(xiàn)數(shù)控衰減衰減附加相移的降低。

5.根據(jù)權利要求4所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，所述相移補償單元為并聯(lián)電容，且連接在串聯(lián)電阻RP上。

6.根據(jù)權利要求3所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，1個7.5dB衰減單元(3)加1個0.5dB幅度誤差校準衰減單元一(4)組成8dB衰減單元。

7.根據(jù)權利要求3所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，各個所述衰減單元之間包含的匹配電感，總數(shù)量為6個。

8.根據(jù)權利要求3所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，所述開關嵌入式T型衰減電路結構包括并聯(lián)MOS開關晶體管M2，MOS開關管控制端串聯(lián)電阻RG，MOS開關管體端串聯(lián)電阻RB，并聯(lián)衰減電阻RP；所述開關嵌入式Π型衰減電路結構包括串聯(lián)MOS開關晶體管M1，MOS開關管控制端串聯(lián)電阻RG，MOS開關管體端串聯(lián)電阻RB，串聯(lián)衰減電阻RS，并聯(lián)衰減電阻RP，并聯(lián)電容Ccomp，并聯(lián)MOS開關晶體管M2。

9.根據(jù)權利要求7所述的具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器，其特征在于，6個匹配電感分別為L1～L6，且L1＝L6＝100pH，L2＝L5＝90pH，L3＝L4＝70pH。

10.一種具有幅度校準功能的低附加相移數(shù)控衰減器的設計方法，其特征在于，根據(jù)數(shù)控衰減器所選用的芯片工藝PVT變化所帶來的衰減幅度誤差變化情況，對衰減幅度誤差變化大于設定值的衰減單元進行拆分，并增加幅度誤差校準單元，再配合附加相移電容補償，設計得到高衰減精度和低附加相移的數(shù)控衰減器；所述數(shù)控衰減器包括毫米波硅基數(shù)控衰減器，且所述毫米波硅基數(shù)控衰減器包括基于硅基65nm CMOS工藝實現(xiàn)得到的衰減幅度誤差可校準的數(shù)控衰減器。