一种衰减器电路结构的制作方法
一种衰减器电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种衰减器电路结构包括由3个电阻组成的T型衰减电路，T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管（Field?Effect?Transistor，FET）作为开关，T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个FET作为开关。采用串联的两个FET作为T型衰减网络并联接地支路的开关，一方面，当衰减器处于参考态时，大大降低了微波信号泄漏到衰减电路的可能性，另一方面，当衰减器处于衰减态时，两个FET作为衰减器电路的一部分，也提高了衰减器的衰减范围。为了进一步减小衰减器尺寸，该衰减器电路结构采用单片微波集成电路形式，使电路尺寸控制在芯片级，便于与其他元器件集成。
【专利说明】一种衰减器电路结构
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于通信【技术领域】，具体涉及一种衰减器电路结构的设计。
【背景技术】
[0002]微波数字衰减器是实现微波增益控制的一种主要元件，在微波通信系统中起到了非常重要的作用。数字衰减器具有工作频带宽，衰减精度高，驻波较好，衰减动态范围大，稳定性好以及易于控制等优点因而被广泛采用。微波数字衰减器主要用于调整微波信号的输出功率。例如在微波接收机中，实现自动增益控制，改善动态范围；在相控阵雷达以及智能天线中，与数字移相器一起改变天线单元激励的幅度和相位，以控制数字波束的方向，波束数量，主旁瓣比等，从而实现波束的电控扫描。
[0003]微波数字衰减器的衰减性能主要由其衰减电路决定。目前的T型衰减器所适用的衰减范围较小，不能适应较大衰减量的要求，而且当衰减器处于参考态时，T型网络的并联接地支路的开关不能很好的隔离微波信号，大大降低了信号的输出功率。
实用新型内容
[0004]为了解决现有T型衰减器衰减范围小、参考态时信号泄露等问题，本实用新型提供一种新型的衰减器电路结构。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种衰减器电路结构，包括由3个电阻组成的T型衰减电路，所述T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)作为开关，其特征在于:所述T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个FET作为开关。
[0007]进一步地，所述三个FET的栅极处均施加有控制其导通及夹断的栅极电压。
[0008]进一步地，所述衰减器电路结构形式为单片微波集成电路。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]首先，本实用新型的衰减器电路结构采用串联的两个FET作为T型衰减网络并联接地支路的开关，一方面，当衰减器处于参考态时，大大降低了微波信号泄漏到衰减电路的可能性，另一方面，当衰减器处于衰减态时，两个FET作为衰减器电路的一部分，也提高了衰减器的衰减范围；
[0011]其次，本实用新型的衰减器电路结构基于单片微波集成电路技术，整个衰减器电路的尺寸在芯片级别，大大减小了衰减器尺寸，便于与其他元器件集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的衰减器电路结构的示意图；
[0013]图2为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时参考态和衰减态时的输入输出回波损耗仿真图；
[0014]图3为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时的衰减量；[0015]图4为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时的附加相移；
[0016]图5为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时参考态时的损耗。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]如图1所示，本实施例中的衰减器电路结构包括由3个电阻Rl、R2和R3组成的T型衰减电路，其中A为输入端，B为输出端，Rl与R2大小相等，T型衰减电路的非并联接地支路采用FETl作为开关、接地并联支路采用串联的FET2和FET3作为开关，FET1、FET2和FET3的栅极4、5、6处均施加有栅极电压，通过调节栅极电压的大小来控制FET1、FET2和FET3的导通及夹断。
[0019]当需要衰减器处于参考态时，在FETl的栅极4上加一个导通电压使FETl处于导通状态，而在FET2和FET3的栅极5、6上加上相同的夹断电压使FET2和FET3处于夹断状态；当需要衰减器处于衰减态时，在FETl的栅极4上加上一个夹断电压使FETl处于断开状态，在FET2和FET3的栅极5、6上加上相同的导通电压，使FET2和FET3同时处于导通状态即可，操作非常简便。当衰减器处于参考态时，由于两个FET将衰减器衰减电路的并联接地支路断开，因此微波信号泄漏到衰减电路的可能性大大降低；当衰减器处于衰减态时，FET2和FET3作为衰减电路的一部分，也可以提高了衰减器的衰减范围。
[0020]为了减少衰减器的尺寸，便于与其他元器件集成、连接，本实施例中的衰减器电路结构形式为单片微波集成电路技术，其尺寸仅为芯片级。
[0021]对本实施例中的衰减器电路结构进行仿真，得到的回波损耗的仿真结果如图2所示，可以看出，衰减态时，输入端回波损耗S (1，1)优于18dB，输出端回波损耗S (2，2)优于20dB ;参考态时，输入端回波损耗S (3，3)优于28dB，输出端回波损耗S (4，4)优于26(18;得到的衰减量仿真结果如图3,可以看出，在频带内衰减精度< 0.04dB,衰减精度指标很好，证明此结构对于大衰减位同样适用；得到的附加相移仿真结果如图4，在频带内最大附加相移仅为0.14deg ;得到的插入损耗仿真结果如图5,可以看出，在频带内最大插入损耗仅为0.7dB。
[0022]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种衰减器电路结构，包括由3个电阻组成的T型衰减电路，所述T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管作为开关，其特征在于:所述T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个场效应晶体管作为开关。
2.根据权利要求1所述的衰减器电路结构，其特征在于:所述场效应晶体管的栅极处施加有控制场效应晶体管导通及夹断的栅极电压。
3.根据权利要求1或2所述的衰减器电路结构，其特征在于:该衰减器电路结构的形式为单片微波集成电路。
【文档编号】H03H11/24GK203387476SQ201320537955
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】钟毅茨, 王磊, 张铁笛, 邹盼希, 张勇 申请人:电子科技大学
【专利摘要】本实用新型公开的一种衰减器电路结构包括由3个电阻组成的T型衰减电路，T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管（Field?Effect?Transistor，FET）作为开关，T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个FET作为开关。采用串联的两个FET作为T型衰减网络并联接地支路的开关，一方面，当衰减器处于参考态时，大大降低了微波信号泄漏到衰减电路的可能性，另一方面，当衰减器处于衰减态时，两个FET作为衰减器电路的一部分，也提高了衰减器的衰减范围。为了进一步减小衰减器尺寸，该衰减器电路结构采用单片微波集成电路形式，使电路尺寸控制在芯片级，便于与其他元器件集成。
【专利说明】一种衰减器电路结构
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于通信【技术领域】，具体涉及一种衰减器电路结构的设计。
【背景技术】
[0002]微波数字衰减器是实现微波增益控制的一种主要元件，在微波通信系统中起到了非常重要的作用。数字衰减器具有工作频带宽，衰减精度高，驻波较好，衰减动态范围大，稳定性好以及易于控制等优点因而被广泛采用。微波数字衰减器主要用于调整微波信号的输出功率。例如在微波接收机中，实现自动增益控制，改善动态范围；在相控阵雷达以及智能天线中，与数字移相器一起改变天线单元激励的幅度和相位，以控制数字波束的方向，波束数量，主旁瓣比等，从而实现波束的电控扫描。
[0003]微波数字衰减器的衰减性能主要由其衰减电路决定。目前的T型衰减器所适用的衰减范围较小，不能适应较大衰减量的要求，而且当衰减器处于参考态时，T型网络的并联接地支路的开关不能很好的隔离微波信号，大大降低了信号的输出功率。
实用新型内容
[0004]为了解决现有T型衰减器衰减范围小、参考态时信号泄露等问题，本实用新型提供一种新型的衰减器电路结构。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种衰减器电路结构，包括由3个电阻组成的T型衰减电路，所述T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)作为开关，其特征在于:所述T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个FET作为开关。
[0007]进一步地，所述三个FET的栅极处均施加有控制其导通及夹断的栅极电压。
[0008]进一步地，所述衰减器电路结构形式为单片微波集成电路。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]首先，本实用新型的衰减器电路结构采用串联的两个FET作为T型衰减网络并联接地支路的开关，一方面，当衰减器处于参考态时，大大降低了微波信号泄漏到衰减电路的可能性，另一方面，当衰减器处于衰减态时，两个FET作为衰减器电路的一部分，也提高了衰减器的衰减范围；
[0011]其次，本实用新型的衰减器电路结构基于单片微波集成电路技术，整个衰减器电路的尺寸在芯片级别，大大减小了衰减器尺寸，便于与其他元器件集成。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的衰减器电路结构的示意图；
[0013]图2为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时参考态和衰减态时的输入输出回波损耗仿真图；
[0014]图3为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时的衰减量；[0015]图4为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时的附加相移；
[0016]图5为实施例中的衰减器电路结构在4dB衰减位时参考态时的损耗。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]如图1所示，本实施例中的衰减器电路结构包括由3个电阻Rl、R2和R3组成的T型衰减电路，其中A为输入端，B为输出端，Rl与R2大小相等，T型衰减电路的非并联接地支路采用FETl作为开关、接地并联支路采用串联的FET2和FET3作为开关，FET1、FET2和FET3的栅极4、5、6处均施加有栅极电压，通过调节栅极电压的大小来控制FET1、FET2和FET3的导通及夹断。
[0019]当需要衰减器处于参考态时，在FETl的栅极4上加一个导通电压使FETl处于导通状态，而在FET2和FET3的栅极5、6上加上相同的夹断电压使FET2和FET3处于夹断状态；当需要衰减器处于衰减态时，在FETl的栅极4上加上一个夹断电压使FETl处于断开状态，在FET2和FET3的栅极5、6上加上相同的导通电压，使FET2和FET3同时处于导通状态即可，操作非常简便。当衰减器处于参考态时，由于两个FET将衰减器衰减电路的并联接地支路断开，因此微波信号泄漏到衰减电路的可能性大大降低；当衰减器处于衰减态时，FET2和FET3作为衰减电路的一部分，也可以提高了衰减器的衰减范围。
[0020]为了减少衰减器的尺寸，便于与其他元器件集成、连接，本实施例中的衰减器电路结构形式为单片微波集成电路技术，其尺寸仅为芯片级。
[0021]对本实施例中的衰减器电路结构进行仿真，得到的回波损耗的仿真结果如图2所示，可以看出，衰减态时，输入端回波损耗S (1，1)优于18dB，输出端回波损耗S (2，2)优于20dB ;参考态时，输入端回波损耗S (3，3)优于28dB，输出端回波损耗S (4，4)优于26(18;得到的衰减量仿真结果如图3,可以看出，在频带内衰减精度< 0.04dB,衰减精度指标很好，证明此结构对于大衰减位同样适用；得到的附加相移仿真结果如图4，在频带内最大附加相移仅为0.14deg ;得到的插入损耗仿真结果如图5,可以看出，在频带内最大插入损耗仅为0.7dB。
[0022]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种衰减器电路结构，包括由3个电阻组成的T型衰减电路，所述T型衰减电路的非并联接地支路采用一个场效应晶体管作为开关，其特征在于:所述T型衰减网络的接地并联支路采用串联的两个场效应晶体管作为开关。
2.根据权利要求1所述的衰减器电路结构，其特征在于:所述场效应晶体管的栅极处施加有控制场效应晶体管导通及夹断的栅极电压。
3.根据权利要求1或2所述的衰减器电路结构，其特征在于:该衰减器电路结构的形式为单片微波集成电路。
【文档编号】H03H11/24GK203387476SQ201320537955
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】钟毅茨, 王磊, 张铁笛, 邹盼希, 张勇 申请人:电子科技大学
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