温补衰减器电路、射频设备及温补衰减方法技术

本发明专利技术涉及衰减器技术领域，公开了一种温补衰减器电路、射频设备及温补衰减方法，温补衰减器电路包括控制电压产生电路和衰减电路；控制电压产生电路与衰减电路连接，衰减电路用于接入目标器件的输出信号；控制电压产生电路，用于基于目标器件的温度，生成第一控制信号和随第一控制信号变化的第二控制信号，向衰减电路传输第一控制信号和第二控制信号；衰减电路，用于基于第一控制信号和第二控制信号对目标器件的输出信号进行衰减，输出衰减后的信号；其中，第一控制信号用于控制衰减电路的衰减量，第二控制信号用于保持目标器件的输出信号与衰减后的信号间的阻抗稳定。本发明专利技术提供的温补衰减器电路有效解决了现有温补衰减电路的阻抗匹配不稳定的问题。的阻抗匹配不稳定的问题。的阻抗匹配不稳定的问题。

Temperature compensation attenuator circuit, RF equipment and temperature compensation attenuation method

【技术实现步骤摘要】
温补衰减器电路、射频设备及温补衰减方法


[0001]本专利技术涉及衰减器
，尤其涉及一种温补衰减器电路、射频设备及温补衰减方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的飞速发展，经常使用射频微波放大器。射频微波放大器的输出功率及增益随温度变化而变化，其性能指标受到温度的严重影响。因此，对于温度要求较高的工作场景，需要在射频微波放大器中加入控制温度漂移的元件以保证其工作性能稳定。
[0003]目前，较为常用的放大器稳定电平/增益的方法共有三种。第一种方法是自动电平控制(Automatic Level Control，ALC)/自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)。这种方法是在输出端对电平/功率进行采样并产生相应的控制信号，进而在输入端调节增益，形成闭环的反馈控制。原则上ALC/AGC可以用于调节任何因素引起的电平/增益的变化，其中也包括温度漂移。然而，这种电路结构相对较复杂，设计与实现的成本较高。同时，其对温度变化的响应速度较慢，在这种闭环回路中，其中一个环节的故障就有可能导致异常反射，可靠性较差，从而危及放大器系统的安全。
[0004]第二种方法是偏置补偿。通常利用二极管、晶体管或者热敏电阻的阻值的温度特性来相应地改变晶体管的偏置电压，稳定静态工作电流以及增益。这种方法需要针对具体的放大电路进行单独的分析设计，而且作为补偿元件的二极管、晶体管及热敏电阻通常具有温度非线性，因而仅能在相对较窄的温度范围内实现较为理想的补偿。
[0005]第三种方法是采用温补衰减器，即衰减量随温度以一定的斜率线性变化的一类衰减器。通常将温补衰减器与放大器串接，使二者的温度特性相匹配以实现总输出功率的温度补偿或稳定放大器的输出增益。温补衰减器按其实现方式可分为有源(二极管、晶体管)和无源(热敏电阻)两类。然而，采用无源方式的温补衰减器，其衰减范围较窄，稳定性也较差，难以适应多种工作环境，采用有源方式的温补衰减器虽然结构简单，易于集成，但现有的有源式温补衰减器仍存在阻抗匹配不稳定，衰减范围调节能力差等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种温补衰减器电路、射频设备及温补衰减方法，解决了现有温补衰减电路的阻抗匹配不稳定，衰减范围可调性差的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种温补衰减器电路，包括控制电压产生电路和衰减电路；所述控制电压产生电路与所述衰减电路连接，所述衰减电路用于接入目标器件的输出信号；所述控制电压产生电路，用于基于所述目标器件的温度，生成第一控制信号和随所述第一控制信号变化的第二控制信号，向所述衰减电路传输所述第一控制信号和所述第二控制信号；所述衰减电路，用于基于所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述目标器件的输出信号进行衰减，输出衰减后的信号；其中，所述第一控制信号用于控制所述衰
减电路的衰减量，所述第二控制信号用于保持所述目标器件的输出信号与所述衰减后的信号间的阻抗稳定。
[0008]基于第一方面，在一些实施例中，所述控制电压产生电路包括第一控制信号产生模块和第二控制信号产生模块，所述控制电压产生电路还用于接入第一信号，其中，所述第一信号用于表征目标器件的温度；所述第一控制信号产生模块的输入端接入所述第一信号和第二信号，所述第一控制信号产生模块的输出端连接所述衰减电路的第一控制端，所述第一控制信号产生模块用于根据所述第一信号和所述第二信号输出所述第一控制信号，其中，所述第二信号用于调节所述第一控制信号的输出区间；所述第二控制信号产生模块与所述第一控制信号产生模块相连接，所述第二控制信号产生模块的输出端与所述衰减电路的第二控制端相连接，所述第二控制信号产生模块用于根据所述第一控制信号生成所述第二控制信号。
[0009]基于第一方面，在一些实施例中，所述第一控制信号产生模块包括数控电流镜模块、电流镜模块、第一运算放大器和第一射频晶体管，所述数控电流镜模块的输入端连接所述第一信号和所述第二信号，所述数控电流镜模块的输出端连接所述电流镜模块的输入端，所述电流镜模块的输出端连接所述第一射频晶体管的漏极和所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的反向输入端连接第一参考电压，所述第一运算放大器的输出端连接所述衰减电路；所述数控电流镜模块用于根据所述第二信号控制所述第一信号的电流复制比例，输出经比例复制后的电流，所述电流镜模块用于对所述数控电流镜模块输出的电流进行复制。
[0010]基于第一方面，在一些实施例中，所述数控电流镜模块包括M个晶体管和N个开关管，其中，M，N均为整数，M>N>0，M与N之差为2；所述X个晶体管和所述X
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2个开关管组成多路电流镜，所述多路电流镜的参考电流输入端连接所述第一信号，输出端连接所述电流镜模块的输入端；所述X
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2个开关管的源极分别连接X
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2个对应晶体管，所述X
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2个开关管的栅极接入所述第二信号，所述X
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2个开关管的漏极连接所述多路电流镜的输出端。
[0011]基于第一方面，在一些实施例中，所述电流镜模块包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管组成电流镜，所述第二晶体管的源极为所述电流镜的输入端，所述第一晶体管的源极连接所述第二晶体管的漏极并连接到高电平，所述第二晶体管的源极和栅极相互连接后的公共节点连接所述第一晶体管的栅极，所述第一晶体管的漏极连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端为所述电流镜的输出端。
[0012]基于第一方面，在一些实施例中，所述第一运算放大器、所述第一射频晶体管、所述数控电流镜模块和所述电流镜模块组成第一反馈环路，所述第一反馈环路用于根据第一反馈量输出所述第一控制信号，所述第一反馈量随所述第一信号和所述第二信号变化。
[0013]基于第一方面，在一些实施例中，所述第二控制信号产生模块包括第二运算放大器、第二射频晶体管、第三射频晶体管、第四射频晶体管、第二电阻和第三电阻；所述第二运算放大器的同向输入端连接所述第二电阻的第一端，所述第二运算放大器的反向输入端连接第二参考电压，所述第二运算放大器的输出端连接所述第四射频晶体管的栅极；所述第二射频晶体管的漏极连接所述第四射频晶体管的漏极，所述第二射频晶体管的栅极和所述第三射频晶体管的栅极连接所述第一控制信号产生模块的输出端，所述第二射频晶体管的源极连接所述第三射频晶体管的源极，所述第四射频晶体管的漏极连接所述第二电阻的第
一端，所述第二电阻的第二端接高电平，所述第四射频晶体管的源极连接所述第三射频晶体管的漏极，所述第三电阻的第一端连接所述第三射频晶体管的源极，所述第三电阻的第二端连接所述第三射频晶体管的漏极；所述第二运算放大器、所述第二射频晶体管、所述第三射频晶体管和所述第四射频晶体管组成第二反馈环路，所述第二反馈环路用于根据第二反馈量输出所述第二控制信号，所述第二反馈量随所述第一控制信号变化。
[0014]基于第一方面，在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温补衰减器电路，其特征在于，包括控制电压产生电路和衰减电路；所述控制电压产生电路与所述衰减电路连接，所述衰减电路用于接入目标器件的输出信号；所述控制电压产生电路，用于基于所述目标器件的温度，生成第一控制信号和随所述第一控制信号变化的第二控制信号，向所述衰减电路传输所述第一控制信号和所述第二控制信号；所述衰减电路，用于基于所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述目标器件的输出信号进行衰减，输出衰减后的信号；其中，所述第一控制信号用于控制所述衰减电路的衰减量，所述第二控制信号用于保持所述目标器件的输出信号与所述衰减后的信号间的阻抗稳定。2.如权利要求1所述的温补衰减器电路，其特征在于，所述控制电压产生电路包括第一控制信号产生模块和第二控制信号产生模块，所述控制电压产生电路还用于接入第一信号，其中，所述第一信号用于表征目标器件的温度；所述第一控制信号产生模块的输入端接入所述第一信号和第二信号，所述第一控制信号产生模块的输出端连接所述衰减电路的第一控制端，所述第一控制信号产生模块用于根据所述第一信号和所述第二信号输出所述第一控制信号，其中，所述第二信号用于调节所述第一控制信号的输出区间；所述第二控制信号产生模块与所述第一控制信号产生模块相连接，所述第二控制信号产生模块的输出端与所述衰减电路的第二控制端相连接，所述第二控制信号产生模块用于根据所述第一控制信号生成所述第二控制信号。3.如权利要求2所述的温补衰减器电路，其特征在于，所述第一控制信号产生模块包括数控电流镜模块、电流镜模块、第一运算放大器和第一射频晶体管，所述数控电流镜模块的输入端连接所述第一信号和所述第二信号，所述数控电流镜模块的输出端连接所述电流镜模块的输入端，所述电流镜模块的输出端连接所述第一射频晶体管的漏极和所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的反向输入端连接第一参考电压，所述第一运算放大器的输出端连接所述衰减电路；所述数控电流镜模块用于根据所述第二信号控制所述第一信号的电流复制比例，输出经比例复制后的电流，所述电流镜模块用于对所述数控电流镜模块输出的电流进行复制。4.如权利要求3所述的温补衰减器电路，其特征在于，所述数控电流镜模块包括M个晶体管和N个开关管，其中，M，N均为整数，M>N>0，M与N之差为2；所述X个晶体管和所述X
‑
2个开关管组成多路电流镜，所述多路电流镜的参考电流输入端连接所述第一信号，输出端连接所述电流镜模块的输入端；所述X
‑
2个开关管的源极分别连接X
‑
2个对应晶体管，所述X
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2个开关管的栅极接入所述第二信号，所述X
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2个开关管的漏极连接所述多路电流镜的输出端。5.如权利要求3所述的温补衰减器电路，其特征在于，所述电流镜模块包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管组成电流镜，所述第二晶体管的源极为所述电流镜的输入端，所述第一晶体管的源极连接所述第二晶体管的漏极并连接到高电平，所述第二晶体管的源极和栅极相互连接后的公共节点连接所述第一晶体管的栅极，所述第一晶体管的漏极连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端为所述电流镜的输出
端。6.如权利要求3所述的温补衰减器电路，其特征在于，所述第一运算放大器、所述第一射频晶体管、所述数控电流镜模块和所述电流镜模块组成第一反馈环路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，孙海涛，高辉，卢东旭，曾志，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：