一种衰减器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种衰减器，属于信号传输技术领域，尤其涉及一种采用相位相消的方式实现信号衰减的可变衰减器。该衰减器包括差分输入端RFIN1、差分输入端RFIN2、输入缓冲器1、输入缓冲器2，pHEMT管M1，pHEMT管M2，负载电阻RL和射频输出端RFOUT。衰减器在信号传输系统中可以控制传输功率的大小，或作为去耦原件，还可以用于改善阻抗匹配等。本实用新型专利技术设计的衰减器，主要应用于射频微波电路中控制信号的功率。本实用新型专利技术采用相位相消的方式实现信号衰减，具有衰减范围大(43dB以上)，衰减幅度可连续调节，且芯片面积小的优点。

A kind of attenuator

The utility model relates to a type of attenuator, which belongs to the field of signal transmission technology, in particular to a variable attenuator that uses phase cancellation to realize signal attenuation. The attenuator includes the differential input terminal RFIN1, the differential input terminal RFIN2, the input buffer 1, the input buffer 2, the pHEMT tube M1, the pHEMT tube M2, the load resistance RL and the RF output RFOUT. Attenuator can control the transmission power in the signal transmission system, or as the decoupling original, it can also be used to improve impedance matching. The attenuator designed by the utility model is mainly used for controlling the power of a signal in a radio frequency microwave circuit. The utility model adopts phase cancellation to realize signal attenuation, which has a large attenuation range (above 43dB), and the attenuation amplitude can be adjusted continuously, and the chip area is small.

【技术实现步骤摘要】
一种衰减器
本技术涉及一种衰减器，属于信号传输
，尤其涉及一种采用相位相消的方式实现信号衰减的可变衰减器。
技术介绍
现有衰减器的技术方案，π型衰减器结构图如图1所示，T型衰减器结构图如图2所示。衰减器结构由电阻和晶体管构成，单个衰减器衰减范围较小，若希望实现大范围衰减，需要多个衰减器级联，这就导致了芯片面积的增大，进而增加生产成本。大多数可变衰减器采用π型、T型、桥T型这三种基本形式实现。现有衰减器的衰减范围小，芯片面积大，成本高。
技术实现思路
衰减器在信号传输系统中可以控制传输功率的大小，或作为去耦原件，还可以用于改善阻抗匹配等。本技术设计的衰减器，主要应用于射频微波电路中控制信号的功率。本技术采用相位相消的方式实现信号衰减，具有衰减范围大(43dB以上)，衰减幅度可连续调节，且芯片面积小的优点。本技术采用的技术方案为一种衰减器，该衰减器包括差分输入端RFIN1、差分输入端RFIN2、输入缓冲器1、输入缓冲器2，pHEMT管M1，pHEMT管M2，负载电阻RL和射频输出端RFOUT。输入缓冲器1即Buffer1和输入缓冲器2即Buffer2均由pHEMT晶体管以及电阻网络构成。差分信号分别输入差分输入端RFIN1和差分输入端RFIN2，差分输入端RFIN1与输入缓冲器1的输入端连接；差分输入端RFIN2与输入缓冲器2输入端连接。输入缓冲器1的输出端与pHEMT管M1的漏极连接；偏压VDD接在pHEMT管M1的栅极。输入缓冲器2的输出端与pHEMT管M2的漏极连接；控制电压Vctr接在pHEMT管M2的栅极。pHEMT管M1和pHEMT管M2的源极以及射频输出端RFOUT共同加载在负载电阻RL的一端，负载电阻RL的另一端接地。pHEMT管M1和pHEMT管M2采用共栅极连接方式的布置。pHEMT管M1与pHEMT管M2均为砷化镓耗尽型管，采用GaAspHEMT工艺制作而成。衰减器中的起主要作用的pHEMT管M1和pHEMT管M2均采用共栅极连接方式，其中pHEMT管M1通过偏置网络连接其栅极以提供合适的偏置电压，控制电压Vctr控制pHEMT管M2的栅极电压改变其沟道电阻，进而控制经过pHEMT管M2信号的大小。沟道电阻越大pHEMT管M2源极输出信号越小，沟道电阻越小pHEMT管M2源极输出信号越大，且pHEMT管M2的沟道电阻与控制电压Vctr负相关，即Vctr越大，pHEMT管M2源极输出信号越大。由pHEMT管M2源极输出的信号与经过pHEMT管M1源极输出的信号大小越接近，相位相消效果更明显，衰减程度越高，因此，衰减器的衰减程度受控制电压Vctr控制，衰减程度随Vctr增大而增大。本技术不同于传统的T型，π型，桥T型全新的衰减器结构，其采用了相位相消的衰减方式，衰减范围大，芯片面积小。本技术设计的衰减器，采用新型结构，在获得更大衰减范围的同时芯片面积更小，可以使生产成本更低。附图说明图1为π型衰减器结构图。图2为T型衰减器结构图。图3为新型衰减器芯片结构图。图4为不同控制电压下衰减器增益图。具体实施方式本技术提出基于砷化镓(GaAs)pHEMT(赝高电子迁移率晶体管)工艺的新型衰减器芯片。衰减器芯片结构图如图3所示。衰减器采用差分输入单端输出的信号传输形式。图中+Vs、-Vs为一正一负的差分输入信号，分别出入到RFIN1和RFIN2，信号相位相差180°，+Vs信号经过缓冲器1(Buffer1)、pHEMT管M1，-Vs信号经过缓冲器2(Buffer2)、pHEMT管M2。给M1的栅极加适当的偏压VDD，相当于在+Vs通路上串联了一个小阻值的电阻。另外一个相位相差180°的信号-Vs，经过缓冲器2(Buffer2)、pHEMT管M2，这时M2管可以被看做是一个受Vctr控制的可变电阻。+Vs、-Vs分别从pHEMT管M1和pHEMT管M2的源极输出，一起加载在负载电阻RL上，此时两个信号叠加在一起会出现相位相消现象，同时实现差分信号到单端信号的转换。Vctr通过控制pHEMT管M2的栅压来改变其沟道的电阻。此外，控制电压Vctr的设计范围是0.5V-1.2V，在外加控制电压Vctr为0.5V时，没有衰减效果，当pHEMT管M2的栅压即Vctr等于1.2V时，衰减度最大。RFOUT为输出端。衰减器控制电压0.5V-1.2V，工作频率0.1GHz-2GHz，衰减范围9dB-43dB。图4为不同控制电压下，衰减器的增益曲线图。从图4中可以看到，在不同控制电压下，增益曲线平坦度较好，衰减器衰减度达到设计预期。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衰减器，其特征在于：该衰减器包括差分输入端RFIN1、差分输入端RFIN2、输入缓冲器1、输入缓冲器2，pHEMT管M1，pHEMT管M2，负载电阻RL和射频输出端RFOUT；输入缓冲器1即Buffer1和输入缓冲器2即Buffer2均由pHEMT晶体管以及电阻网络构成；差分信号分别输入差分输入端RFIN1和差分输入端RFIN2，差分输入端RFIN1与输入缓冲器1的输入端连接；差分输入端RFIN2与输入缓冲器2的输入端连接；输入缓冲器1的输出端与pHEMT管M1的漏极连接；偏压VDD接在pHEMT管M1的栅极；输入缓冲器2的输出端与pHEMT管M2的漏极连接；控制电压Vctr接在pHEMT管M2的栅极；pHEMT管M1和pHEMT管M2的源极以及射频输出端RFOUT共同加载在负载电阻RL的一端，负载电阻RL的另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种衰减器，其特征在于：该衰减器包括差分输入端RFIN1、差分输入端RFIN2、输入缓冲器1、输入缓冲器2，pHEMT管M1，pHEMT管M2，负载电阻RL和射频输出端RFOUT；输入缓冲器1即Buffer1和输入缓冲器2即Buffer2均由pHEMT晶体管以及电阻网络构成；差分信号分别输入差分输入端RFIN1和差分输入端RFIN2，差分输入端RFIN1与输入缓冲器1的输入端连接；差分输入端RFIN2与输入缓冲器2的输入端连接；输入缓冲器1的输出端与pHEMT管M1的漏极连接；偏压V...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晨，安亚宁，潘冠中，解意洋，王秋华，董毅博，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11