一种限幅电路制造技术

本申请公开了一种限幅电路，该限幅电路包括：信号输入端、信号输出端、至少一个开关管和至少一个控制单元；其中至少一个控制单元用于控制至少一个开关管的导通和断开；至少一个开关管用于在导通状态下将信号输入端接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端输出。本申请公开的限幅电路采用功率检测器控制FET的导通和断开，实现对信号接收端信号功率的减小，且限幅电路中开关管可以串联、并联，能够用于制造小尺寸的限幅器件。

【技术实现步骤摘要】
一种限幅电路
本申请涉及无线电通信和雷达
中的射频前端集成电路技术，尤其涉及一种限幅电路。技术背景在无线通信、雷达、电子对抗等系统中，发射机发射无线电信号，接收机接收无线电信号。一般地，发射机发射功率越大越有利于远距离的通信和探测，而由于对高灵敏度的需求，接收机前端的低噪声接收电路能够承受的抗烧毁功率却很小，一般在10-20dBm左右。因此，主要有两种情况会造成接收机损坏，一种情况是外部功率较大的干扰信号被天线直接接收进入接收机中，若接收机前级没有任何保护措施，较大的干扰信号就会将接收机中的低噪放烧毁，从而造成接收机的损坏。另一种情况是在收发组件中采用环形器作为双工器件的方案时，由于环行器隔离度有限，天线发射过大时，发射机大功率信号漏到接收机通道的功率太大，导致接收机损坏。为了保护低噪放等功率灵敏器件，通常在这些器件前加一个限幅器进行保护。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种限幅电路，本申请所提供的限幅电路有利于优化传统的限幅器电路，进而为得出低成本、高性能的限幅电路及其集成元件提供基础。为解决上述技术问题，本申请的公开了一种限幅电路，包括：信号输入端、信号输出端、至少一个开关管和至少一个控制单元；所述至少一个控制单元用于控制所述至少一个开关管的导通和断开；所述至少一个开关管用于在导通状态下将信号输入端接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端输出。本申请公开的限幅电路采用功率检测器控制FET的导通和断开，实现对信号接收端信号功率的减小，与传统的基于PIN二极管的结构相比，本申请公开的限幅电路可以通过传统的硅工艺实现，因而成本低廉，适合大规模量产；因为本申请公开的限幅电路中信号的输入输出无需隔直电容，因此该限幅电路具有优异的ESD性能；由于本申请公开的限幅电路中开关管可以串联、并联，因此该限幅电路占用芯片面积小，能够用于制造小尺寸的限幅器件；同时，因为开关管在断开状态能保持较小的电容，使得基于本申请的限幅电路插入损耗小、带宽大但功率容量很大。附图说明图1根据本申请的一些实施例，公开了一种限幅电路的电路图；图2根据本申请的一些实施例，公开了一种NMOS晶体管作为开关管的限幅电路的电路图；图3根据本申请的一些实施例，公开了一种采用高阻器件和电压源提供控制电压的限幅电路的电路图；图4根据本申请的一些实施例，公开了一种采用开关和电压源提供控制电压的限幅电路的电路图；图5根据本申请的一些实施例，公开了一种采用功率检测器提供控制电压的限幅电路的电路图；图6根据本申请的一些实施例，公开了一种采用二极管和电阻作为功率检测器的限幅电路的电路图；图7根据本申请的一些实施例，公开了一种采用耦合器和二极管作为功率检测器的限幅电路的电路图；图8根据本申请的一些实施例，公开了一种采用放大器放大控制信号的限幅电路的电路图；图9根据本申请的一些实施例，公开了一种采用开关管串联的限幅电路的电路图；图10根据本申请的一些实施例，公开了一种采用开关串联的限幅电路的电路图；图11根据本申请的一些实施例，公开了一种采用多个开关管并联的限幅电路的电路图；图12根据本申请的一些实施例，公开了一种采用两个开关管集相互并联的限幅电路的电路图；图13根据本申请的一些实施例，公开了一种基于本公开的限幅电路的芯片结构示例图；图14根据本申请的一些实施例，公开了一种基于本公开的限幅电路的芯片装配示意图；图15根据本申请的一些实施例，公开了一种基于本公开的限幅电路的限幅特性测试图。具体实施方式本申请的说明性实施例包括但不限于一种限幅电路。本申请将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施例的各个方面，以将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以使用所描述方面的部分来实践一些可替代实施例。出于解释的目的，为提供对说明性实施例的透彻理解，对具体的数字、材料和配置进行阐述。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实现替代的实施例。在其他情况下，为了不对说明性实施例造成混淆，省略或简化了一些公知的特征。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施例作进一步地详细描述。根据本申请的实施例，公开了一种限幅电路。图1是该限幅电路的电路图。具体地，如图1所示，射频信号从输入端进入限幅电路，从输出端输出。电路中开关管的实际作用可以等效于图中连接在输入端101和输出端102之间的开关103，该开关的导通和断开受到控制单元104提供的控制电压的控制。当控制单元104提供的控制电压较小时，开关103断开，呈现高阻状态，基本不影响信号的传输。当控制单元104提供的控制电压超过预设阈值后，开关103导通，呈现低阻状态，等效为一个并联到地小电阻，并且该电阻阻值随控制单元104提供的控制电压的增大而减小，射频信号通过该电阻到地，大大减小了输出的信号功率。因此，当控制单元104提供的控制电压足够大时，输出的信号功率就能被限制在一个安全范围内。在一些实施例中，开关管可以由场效应晶体管(FET)实现，具体包括结型场效应晶体管结型场效应晶体管(JunctionField-EffectTransistor，JFET),高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT),金属半导体场效应晶体管(MetalSemiconductorFET，MESFET)金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)等。在一些实施例中，采用N型场效应晶体管(NMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，NMOSFET)或P型场效应晶体管(PMetal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，PMOSFET)实现上述开关管。如附图2所示是采用NMOS实现的一个具体实施例，当控制单元204提供的控制电压小于开关管203的阈值电压时，开关管203处于断开状态，等效为高阻状态，此时没有电流流过，因此射频信号可以低插损通过。当控制单元204提供的控制电压大于开关管203的阈值电压时，开关管203处于导通状态，等效为低阻状态，且开关管203的阻抗随着控制单元204提供的控制电压的增大而减小，等效为一个电压控制电流源。当控制单元204提供的控制电压足够大时，开关管203完全导通，位于三极管区，导通电阻也足够小，使得大部分射频信号通过电阻到地，从而实现限幅作用。此外，可以理解，在其他实施例中，开关管也可以由其他晶体管实现，在此不做限制。在一些实施例中，电路中开关管的控制单元有多种提供方式。如附图3所示，高阻器件304(可以是电阻，电感或两者组合)连接在开关管303的第一电极和电压源305之间。实际应用中，高阻器件304的阻抗一般远大于节点①和节点②之间的寄生电容，以及节点①和节点③之间寄生电容的阻抗，以使节点①的电压幅度正比于节点②的电压幅度。同时，高阻器件304的阻抗足够大可以防止射频信号通过高阻器件304泄露。如附图4所示，开关404连接在开关管403的第一电极和电压源405之间。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限幅电路，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、至少一个开关管和至少一个控制单元；所述至少一个控制单元用于控制所述至少一个开关管的导通和断开；所述至少一个开关管用于在导通状态下将信号输入端接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端输出。

【技术特征摘要】
1.一种限幅电路，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、至少一个开关管和至少一个控制单元；所述至少一个控制单元用于控制所述至少一个开关管的导通和断开；所述至少一个开关管用于在导通状态下将信号输入端接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端输出。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限幅电路还包括与所述至少一个开关管中的每个开关管对应的至少一个电阻，所述开关管的第一电极连接对应的电阻的第一端，所述电阻的第二端连接所述控制单元。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限幅电路包括一个开关管，其中，所述开关管的第一电极连接所述控制单元，所述开关管的第二电极连接所述信号输入端和所述信号输出端，所述开关管的第三电极接地。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限幅电路包括至少两个开关管，所述至少两个开关管相互并联。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管的第二电极与所述信号输入端和所述信号输出端连接，所述至少两个开关管的第三电极接地。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管的第一电极分别与两个控制单元连接。7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管的第一电极连接同一控制单元。8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限幅电路包括至少两个开关管，所述至少两个开关管相互串联。9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管中的第一开关管的第二电极与所述信号输入端和所述信号输出端连接，所述至少两个开关管中的第二开关管的第三电极接地。10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管的第一电极分别与两个控制单元连接。11.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述至少两个开关管的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建华，柳卫天，王曾祺，
申请(专利权)人：上海安其威微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31