高精度宽带数控衰减器制造技术

本发明专利技术提供一种高精度宽带数控衰减器，包括数控衰减器和反馈补偿电路，所述反馈补偿电路的一端连接在数控衰减器的输入端与输出端之间，另一端接地，其根据数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，将反馈补偿电路中对应阻抗大小的反馈电容和/或反馈电感接入至数控衰减器，以对选定频段的衰减精度进行调节。本发明专利技术可以对数控衰减器输入信号对应频段的衰减精度进行调节；并且对数控衰减器插入损耗等电特性影响较小，避免了插入损耗、输入1dB压缩点、输入电压驻波系数、输出电压驻波系数严重恶化等问题。

【技术实现步骤摘要】
高精度宽带数控衰减器
本专利技术属于微波单片机芯片中的衰减器领域，具体涉及一种高精度宽带数控衰减器。
技术介绍
数控衰减器是用于控制射频信号幅度的控制器件，主要用于具有增益设定和控制功能要求的微波通信系统中，负责均衡不同信道的增益，尤其是多信道系统中不可或缺的一部分。在“智能”天线，电子对抗系统，智能武器系统，宽带通信、军用雷达以及GSM(GlobalSystemforMobileCommunication，全球移动通信系统)，PCS(ProcessControlSystem，过程控制系统)，3GD等不同的无线应用系统等应用领域，有着广泛的应用。单片数控衰减器的基本单元一般有三种：桥T型(图1)、T型(图2)和π型(图3)，按照实际电路需求，为各衰减位选择合适的单元结构，最终满足设计指标。由于单片电路的特殊性，电路电参数只能在前期进行优化设计，当电路流片完成，实际电参数就已经固定了，如果再需要调整，只有进行重新设计。衰减精度作为数控衰减器的关键性指标，直接决定了数控衰减器性能和应用，为了在整个工作频带内得到较好的衰减精度指标，可以采用宽带设计技术，对衰减精度进行折中处理。但随着电路工作带宽的提升，这种方法带来的是整体衰减精度的恶化，其应用受到很大限制。另一种方法是采用更小的工艺线宽，通过工艺的进步带来更好的高频特性，但工艺线宽变小也会带来功率容限下降，电路成本上升等不可回避的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种高精度宽带数控衰减器，以解决目前数控衰减器存在的衰减精度较差的问题。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种高精度宽带数控衰减器，包括数控衰减器和反馈补偿电路，所述反馈补偿电路的一端连接在所述数控衰减器的输入端与输出端之间，另一端接地，其根据所述数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，将所述反馈补偿电路中对应阻抗大小的反馈电容和/或反馈电感接入至所述数控衰减器，以对选定频段的衰减精度进行调节。在一种可选的实现方式中，所述反馈补偿电路在所述输入信号的频率高于预设频率时，接入所述数控衰减器。在另一种可选的实现方式中，针对选定频段，其衰减精度要求越高，所述反馈补偿电路接入至所述数控衰减器的阻抗越大。在另一种可选的实现方式中，所述反馈电容对所述阻抗大小进行粗调，所述反馈电感对所述阻抗大小进行细调。在另一种可选的实现方式中，所述反馈补偿电路包括多个反馈补偿支路，每个反馈补偿支路都包括第一晶体管以及串联的反馈电容和反馈电感，其中所述第一晶体管的控制端用于输入控制所述反馈补偿支路接入所述数控衰减器的信号，第一端连接在所述数控衰减器的输入端与输出端之间；串联的反馈电容和反馈电感的第一自由端连接所述第一晶体管的第二端，第二自由端接地。在另一种可选的实现方式中，所述第一晶体管的控制端通过隔离电阻输入控制所述反馈补偿支路接入所述数控衰减器的信号。在另一种可选的实现方式中，所述第一晶体管为HEMT管，所述反馈电感与所述反馈电感串联后，其第一自由端接地，另一自由端连接所述HEMT管的漏极，HEMT管的源极连接数控衰减器，栅极通过隔离电阻输入控制对应反馈补偿支路接入数控衰减器的信号。在另一种可选的实现方式中，所述数控衰减器包括HEMT管M1d、HEMT管M2d，电阻R1d、电阻R2d、电阻R3d、电阻R4d、电阻R5d和电阻R6d，其中HEMT管M1d的源极与信号输入端VIN相连，HEMT管M1d的漏极与信号输出端VOUT相连，电阻R1d一端与信号输入端VIN相连，电阻R1d的另一端与信号输出端VOUT相连，电阻R2d一端与信号输入端VIN相连，电阻R2d的另一端与电阻R3d一端相连，连接点为e，电阻R3d的另一端与信号输出端VOUT相连，HEMT管M2d的漏极与连接点e相连，HEMT管M2d的源极和电阻R4d的一端相连，电阻R4d的另一端接地，电阻R6d的一端与HEMT管M1d的栅极相连，电阻R6d的另一端与控制端A连接，电阻R5d的一端与HEMT管M2d栅极相连，R5d的另一端与控制端B连接，所述连接点e连接所述反馈补偿电路。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过根据数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，利用反馈补偿电路中的反馈电容和/或反馈电感向数控衰减器接入对应大小的阻抗，可以对数控衰减器输入信号对应频段的衰减精度进行调节；此外，由于反馈补偿电路的一端连接在数控衰减器的输入端与输出端之间，另一端接地，即不处于数控衰减器的输入输出信号通路之间，因此反馈补偿电路对数控衰减器输入/输出阻抗特性影响较小，即对数控衰减器插入损耗等电特性影响较小，避免了插入损耗、输入1dB压缩点、输入电压驻波系数、输出电压驻波系数严重恶化等问题；2、本专利技术通过在数控衰减器输入信号的频率高于预设频率，即数控衰减器输入信号处于高频段时，控制反馈补偿电路接入数控衰减器，可以避免反馈补偿电路的引入对低频段输入信号衰减精度造成影响；3、本专利技术通过增大接入数控衰减器的阻抗，可以提高选定频段的衰减精度要求；4、本专利技术通过采用反馈电容对阻抗大小进行粗调，采用反馈电感对阻抗大小进行细调，可以提高衰减器衰减精度调节准确度。附图说明图1为传统桥T型数控衰减器；图2为传统T型数控衰减器；图3为传统π型数控衰减器；图4为本专利技术高精度宽带数控衰减器的一个电路方框图；图5为本专利技术高精度宽带数控衰减器的一个实施例电路图；图6为本专利技术的衰减拓扑结构；图7为本专利技术与传统衰减器插入损耗对比示意图；图8为本专利技术与传统数控衰减器衰减精度对比示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术实施例中技术方案作进一步详细的说明。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参见图4，为本专利技术高精度带宽数控衰减器的一个电路方框图。该高精度带宽数控衰减器可以包括数控衰减器110和反馈补偿电路120，其中反馈补偿电路120的一端连接在数控衰减器110的输入端与输出端之间，另一端接地，其可以根据数控衰减器110输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，将反馈补偿电路120中对应阻抗大小的反馈电容和/或反馈电感接入至数控衰减器110，以对选定频段的衰减精度进行调节。经申请人研究发现，当数控衰减器输入信号的频率在低频段时，若将反馈补偿电路120接入数控衰减器110，反而会对数控衰减器110低频段的衰减精度造成影响。由此，本专利中设置反馈补偿电路120在数控衰减器110的输入信号处于低频段时，不接入数控衰减器110，在数控衰减器110的输入信号处于高频段时，接入数控衰减器110。为了区分低频段和高频段，可以在数控衰减器110输入信号的频率高于预设频率时，视为数控衰减器110的输入信号处于高频段。另外，经申请人研究发现，针对选定频段，随着反馈补偿电路120接入至数控衰减器110的阻抗的增大，其衰减精度越高。在对反馈补偿电路120接入数控衰减器110的阻抗大小进行调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度宽带数控衰减器，其特征在于，包括数控衰减器和反馈补偿电路，所述反馈补偿电路的一端连接在所述数控衰减器的输入端与输出端之间，另一端接地，其根据所述数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，将所述反馈补偿电路中对应阻抗大小的反馈电容和/或反馈电感接入至所述数控衰减器，以对选定频段的衰减精度进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种高精度宽带数控衰减器，其特征在于，包括数控衰减器和反馈补偿电路，所述反馈补偿电路的一端连接在所述数控衰减器的输入端与输出端之间，另一端接地，其根据所述数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，将所述反馈补偿电路中对应阻抗大小的反馈电容和/或反馈电感接入至所述数控衰减器，以对选定频段的衰减精度进行调节。2.根据权利要求1所述的高精度宽带数控衰减器，其特征在于，所述反馈补偿电路在所述输入信号的频率高于预设频率时，接入所述数控衰减器。3.根据权利要求1所述的高精度宽带数控衰减器，其特征在于，针对选定频段，其衰减精度要求越高，所述反馈补偿电路接入至所述数控衰减器的阻抗越大。4.根据权利要求1所述的高精度宽带数控衰减器，其特征在于，所述反馈电容对所述阻抗大小进行粗调，所述反馈电感对所述阻抗大小进行细调。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高精度宽带数控衰减器，其特征在于，所述反馈补偿电路包括多个反馈补偿支路，每个反馈补偿支路都包括第一晶体管以及串联的反馈电容和反馈电感，其中所述第一晶体管的控制端用于输入控制所述反馈补偿支路接入所述数控衰减器的信号，第一端连接在所述数控衰减器的输入端与输出端之间；串联的反馈电容和反馈电感的第一自由端连接所述第一晶体管的第二端，第二自由端接地。6.根据权利要求5所述的高精度宽带数控衰减器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成鹏，王国强，邹伟，蒲颜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50