本發(fā)明涉及一種衰減器，具體地說，是涉及一種低附加相移的多位數(shù)控衰減器。

背景技術(shù)：

衰減器是一種提供衰減的電子元器件，廣泛地應(yīng)用于電子設(shè)備中，它的主要用途是：調(diào)整電路中信號的大??；在比較法測量電路中，可用來直讀被測網(wǎng)絡(luò)的衰減值；改善阻抗匹配，若某些電路要求有一個(gè)比較穩(wěn)定的負(fù)載阻抗時(shí)，則可在此電路與實(shí)際負(fù)載阻抗之間插入一個(gè)衰減器，能夠緩沖阻抗的變化。

相位控制陣系統(tǒng)是由一群天線組成的陣列，送往各個(gè)天線的訊號的相對相位經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整，在指定方向強(qiáng)化訊號的強(qiáng)度，并且壓抑其他方向的強(qiáng)度。

其中，多位數(shù)控衰減器是相位控制陣系統(tǒng)的重要組成模塊，是相位控制陣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)增益控制的核心部件。傳統(tǒng)微波衰減器具有較好的平坦度和衰減精度，且其結(jié)構(gòu)簡單成本較低，但是衰減附加相移較高，不能很好滿足相位控制陣系統(tǒng)要求。因此，目前急需一種低附加相移多位數(shù)控衰減器，來更好的滿足相位控制陣系統(tǒng)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低附加相移多位數(shù)控衰減器，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的衰減器附加相移較大，不能較好的滿足系統(tǒng)要求的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種低附加相移多位數(shù)控衰減器，其特征在于，包括多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)為pi型結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)與橋T型結(jié)構(gòu)三種衰減位電路結(jié)構(gòu)中的一種或多種；

每種所述衰減位電路結(jié)構(gòu)的接地端均串聯(lián)一調(diào)諧電容，并且所述調(diào)諧電容的兩端均并聯(lián)有一電阻。

上述裝置，優(yōu)先的，所述pi型結(jié)構(gòu)，包括第一場效應(yīng)管M1，第二場效應(yīng)管M2，第三場效應(yīng)管M3，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第一調(diào)諧電容C1；所述pi型結(jié)構(gòu)輸入信號端與所述第一場效應(yīng)管M1漏極、所述第二場效應(yīng)管M2漏極和所述第一電阻R1的一端相連，所述pi型結(jié)構(gòu)輸出信號端與所述第一場效應(yīng)管M1源極、所述第三場效應(yīng)管M3漏極和所述第一電阻R1的另一端相連，所述第二電阻R2的一端、所述第三電阻R3的一端、所述電阻R4的一端與所述第一調(diào)諧電容C1的一端相連，所述第四電阻R4的另一端與所述第一調(diào)諧電容C1的另一端接地；所述第一場效應(yīng)管M1的柵極連接于控制信號D，所述第二場效應(yīng)管M2與場效應(yīng)管M3的柵極連接于反相控制信號其中控制信號D是由外部電路提供。

上述裝置，優(yōu)先的，所述T型結(jié)構(gòu)，包括第四場效應(yīng)管M4，第五場效應(yīng)管M5，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第二調(diào)諧電容C2；所述T型結(jié)構(gòu)輸入信號端與所述第四場效應(yīng)管M4漏極和所述第五電阻R5的一端相連，所述T型結(jié)構(gòu)輸出信號端與所述第四場效應(yīng)管M4源極和所述第六電阻R6的一端相連，所述第五電阻R5的另一端、所述第六電阻R6的另一端和所述第五場效應(yīng)管M5漏極相連，所述第七電阻R7的一端、所述第八電阻R8的一端和所述第二調(diào)諧電容C2的一端相連，所述第八電阻R8的另一端與所述第二調(diào)諧電容C2的另一端接地，所述第四場效應(yīng)管M4的柵極連接于控制信號D，所述第五場效應(yīng)管M5的柵極連接于反相控制信號其中控制信號D是由外部電路提供。

上述裝置，優(yōu)先的，所述橋T型結(jié)構(gòu)，包括第六場效應(yīng)管M6，第七場效應(yīng)管M7，第九電阻R9，第十電阻R10，第十一電阻R11，第十二電阻R12，第十三電阻R13，第三調(diào)諧電容C3；所述橋T型結(jié)構(gòu)輸入信號端與所述第六場效應(yīng)管M6漏極、所述第九電阻R9的一端和所述第十電阻R10的一端相連，所述橋T型結(jié)構(gòu)輸出信號端與所述第六場效應(yīng)管M6源極、所述第九電阻R9的另一端和所述第十一電阻R11的一端相連，所述第十電阻R10的另一端、所述第十一電阻R11的另一端和所述第七場效應(yīng)管M7漏極相連，所述第十二電阻R12的一端、所述第十三電阻R13的一端和所述第三調(diào)諧電容C3的一端相連，所述第十三電阻R13的另一端與所述第三調(diào)諧電容C3的另一端接地，所述第六場效應(yīng)管M6的柵極連接于控制信號D，所述第七場效應(yīng)管M7的柵極連接于反相控制信號其中控制信號D是由外部電路提供。

上述裝置，優(yōu)先的，還包括輸入匹配電路、級間匹配電路和輸出匹配電路；

相鄰的所述衰減位電路結(jié)構(gòu)之間通過所述級間匹配電路相連；

所述多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)中的第一衰減位電路結(jié)構(gòu)前連接有所述輸入匹配電路，所述多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)中的最末衰減位電路結(jié)構(gòu)后連接有所述輸出匹配電路。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的一種低附加相移多位數(shù)控衰減器，通過設(shè)置串聯(lián)的調(diào)諧電容和與之并聯(lián)的電阻，結(jié)合pi型結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)與橋T型結(jié)構(gòu)的特定電路結(jié)構(gòu)，在維持平坦度、衰減精度等參數(shù)合理的情況下，對衰減器衰減態(tài)和參考態(tài)的相位進(jìn)行調(diào)諧，使得衰減態(tài)與參考態(tài)的相位差盡可能減小，從而有效改善了衰減器的附加相移指標(biāo)，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，所使用元器件較少，成型后體積小巧，符合實(shí)際需求；

同時(shí)，本發(fā)明提供的電路結(jié)構(gòu)中，巧妙的設(shè)計(jì)電路接地端，在通過設(shè)置串聯(lián)諧振電容對相位進(jìn)行調(diào)諧的同時(shí)通過一個(gè)并聯(lián)電阻為電路提供到地的直流支路，以保證衰減器核心部分電路能夠正常工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的pi型衰減位電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的T型衰減位電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的橋T型衰減位電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的低附加相移多位數(shù)控衰減裝置多位級聯(lián)電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低附加相移多位數(shù)控衰減器，包括多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)，多個(gè)衰減位電路結(jié)構(gòu)為pi型結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)與橋T型結(jié)構(gòu)三種衰減位電路結(jié)構(gòu)中的一種或多種。每種衰減位電路結(jié)構(gòu)的接地端均串聯(lián)一調(diào)諧電容，并且調(diào)諧電容的兩端均并聯(lián)有一電阻。

該三種結(jié)構(gòu)均可以作為低附加相移多位數(shù)控衰減器中的其中一個(gè)或多個(gè)衰減位，低附加相移多位數(shù)控衰減器可以根據(jù)具體應(yīng)用要求改變其衰減位數(shù)。

優(yōu)選地，作為一種可實(shí)施方式，參見圖1所示，pi型結(jié)構(gòu)1，包括第一場效應(yīng)管M1，第二場效應(yīng)管M2，第三場效應(yīng)管M3，第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第一調(diào)諧電容C1；pi型結(jié)構(gòu)輸入信號端與第一場效應(yīng)管M1漏極、第二場效應(yīng)管M2漏極和第一電阻R1的一端相連，pi型結(jié)構(gòu)輸出信號端與所述第一場效應(yīng)管M1源極、第三場效應(yīng)管M3漏極和第一電阻R1的另一端相連，第二電阻R2的一端、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端與第一調(diào)諧電容C1的一端相連，第四電阻R4的另一端與第一調(diào)諧電容C1的另一端接地；第一場效應(yīng)管M1的柵極連接于控制信號D，第二場效應(yīng)管M2與場效應(yīng)管M3的柵極連接于反相控制信號其中，反相控制信號為控制信號D的反邏輯，控制信號D是由外部電路提供。

優(yōu)選地，作為一種可實(shí)施方式，參見圖2所示，T型結(jié)構(gòu)2，具體包括第四場效應(yīng)管M4，第五場效應(yīng)管M5，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第二調(diào)諧電容C2；T型結(jié)構(gòu)輸入信號端與第四場效應(yīng)管M4漏極和第五電阻R5的一端相連，T型結(jié)構(gòu)輸出信號端與第四場效應(yīng)管M4源極和第六電阻R6的一端相連，第五電阻R5的另一端、第六電阻R6的另一端和第五場效應(yīng)管M5漏極相連，第七電阻R7的一端、第八電阻R8的一端和第二調(diào)諧電容C2的一端相連，第八電阻R8的另一端與第二調(diào)諧電容C2的另一端接地，第四場效應(yīng)管M4的柵極連接于控制信號D，第五場效應(yīng)管M5的柵極連接于反相控制信號

優(yōu)選地，作為一種可實(shí)施方式，參見圖3所示，橋T型結(jié)構(gòu)3，具體包括第六場效應(yīng)管M6，第七場效應(yīng)管M7，第九電阻R9，第十電阻R10，第十一電阻R11，第十二電阻R12，第十三電阻R13，第三調(diào)諧電容C3；橋T型結(jié)構(gòu)輸入信號端與第六場效應(yīng)管M6漏極、第九電阻R9的一端和第十電阻R10的一端相連，橋T型結(jié)構(gòu)輸出信號端與第六場效應(yīng)管M6源極、第九電阻R9的另一端和第十一電阻R11的一端相連，第十電阻R10的另一端、第十一電阻R11的另一端和第七場效應(yīng)管M7漏極相連，第十二電阻R12的一端、第十三電阻R13的一端和第三調(diào)諧電容C3的一端相連，第十三電阻R13的另一端與第三調(diào)諧電容C3的另一端接地，第六場效應(yīng)管M6的柵極連接于控制信號D，第七場效應(yīng)管M7的柵極連接于反相控制信號

將pi型衰減位電路結(jié)構(gòu)1應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的低附加相移多位數(shù)控衰減器時(shí)，其工作流程為：當(dāng)控制信號D為高電平時(shí)，則反相控制信號為低電平，此時(shí)第一場效應(yīng)管M1導(dǎo)通，第二場效應(yīng)管M2與第三場效應(yīng)管M3關(guān)斷，則兩個(gè)到地支路表現(xiàn)為高阻，而信號通路表現(xiàn)為第一場效應(yīng)管M1的導(dǎo)通電阻與第一電阻R1并聯(lián)，由于第一場效應(yīng)管M1的導(dǎo)通電阻很小，則信號通過該衰減位后幾乎不衰減，此狀態(tài)為參考態(tài)；當(dāng)控制信號D為低電平時(shí)，則反相控制信號為高電平，此時(shí)第一場效應(yīng)管M1關(guān)斷，第二場效應(yīng)管M2與第三場效應(yīng)管M3開啟，則信號通過兩個(gè)到地支路泄漏到地，其余信號主要由電阻第一R1流向輸出端，此時(shí)輸出信號將有一定量的衰減，此狀態(tài)為衰減態(tài)。電路接地點(diǎn)的第一調(diào)諧電容C1的作用為對參考態(tài)和衰減態(tài)的信號相位進(jìn)行調(diào)諧，使這兩個(gè)狀態(tài)的相位差盡可能小，電阻R4的作用為給電路提供一個(gè)直流接地點(diǎn)。

T型衰減位電路結(jié)構(gòu)2的工作流程為：當(dāng)控制信號D為高電平時(shí)，則反相控制信號為低電平，此時(shí)第四場效應(yīng)管M4導(dǎo)通，第五場效應(yīng)管M5關(guān)斷，則到地支路表現(xiàn)為高阻，而信號通路表現(xiàn)為第五電阻R5與第六電阻R6串聯(lián)再與第四場效應(yīng)管M4的導(dǎo)通電阻并聯(lián)，由于第四場效應(yīng)管M4的導(dǎo)通電阻很小，則信號通過該衰減位后幾乎不衰減，此狀態(tài)為參考態(tài)；當(dāng)控制信號D為低電平時(shí)，則反相控制信號為高電平，此時(shí)第四場效應(yīng)管M4關(guān)斷，第五場效應(yīng)管M5開啟，則信號通過到地支路泄漏到地，其余信號主要由第五電阻R5與第六電阻R6流向輸出端，此時(shí)輸出信號將有一定量的衰減，此狀態(tài)為衰減態(tài)。電路接地點(diǎn)的第二調(diào)諧電容C2的作用為對參考態(tài)和衰減態(tài)的信號相位進(jìn)行調(diào)諧，使這兩個(gè)狀態(tài)的相位差盡可能小，第八電阻R8的作用為給電路提供一個(gè)直流接地點(diǎn)。

橋T型衰減位電路結(jié)構(gòu)3的工作流程為：當(dāng)控制信號D為高電平時(shí)，則反相控制信號為低電平，此時(shí)第六場效應(yīng)管M6導(dǎo)通，第七場效應(yīng)管M7關(guān)斷，則到地支路表現(xiàn)為高阻，而信號通路表現(xiàn)為第十電阻R10與第十一電阻R11串聯(lián)再與第六場效應(yīng)管M6的導(dǎo)通電阻和第九電阻R9并聯(lián)，由于第六場效應(yīng)管M6的導(dǎo)通電阻很小，則信號通過該衰減位后幾乎不衰減，此狀態(tài)為參考態(tài)；當(dāng)控制信號D為低電平時(shí)，則反相控制信號為高電平，此時(shí)第六場效應(yīng)管M6關(guān)斷，第七場效應(yīng)管M7開啟，則信號通過到地支路泄漏到地，其余信號主要由第九電阻R9、第十電阻R10與第十一電阻R11流向輸出端，此時(shí)輸出信號將有一定量的衰減，此狀態(tài)為衰減態(tài)。電路接地點(diǎn)的第三調(diào)諧電容C3的作用為對參考態(tài)和衰減態(tài)的信號相位進(jìn)行調(diào)諧，使這兩個(gè)狀態(tài)的相位差盡可能小，第十三電阻R13的作用為給電路提供一個(gè)直流接地點(diǎn)。

參見圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的低附加相移多位數(shù)控衰減器，為多位級聯(lián)電路，還包括輸入匹配電路、級間匹配電路和輸出匹配電路。每一衰減位電路結(jié)構(gòu)都是一個(gè)衰減位，衰減位電路B1，B2，···Bn之間通過級間匹配電路相連，第一衰減位B1前連接有輸入匹配電路，最末衰減位Bn后連接有輸出匹配電路，低附加相移多位數(shù)控衰減器的電路輸入端連接于輸入匹配電路的一端，低附加相移多位數(shù)控衰減器的電路輸出端連接于輸出匹配電路的一端。

該低附加相移多位數(shù)控衰減器的衰減位數(shù)可以根據(jù)需要任意變化，相鄰的衰減位電路之間通過級間匹配電路相連，整個(gè)電路的輸入端連接于輸入匹配電路的一端，輸出端連接于輸出匹配電路的一端。每一個(gè)衰減位電路通過控制信號D與反相控制信號來控制該位的狀態(tài)，則該低附加相移多位數(shù)控衰減器可以實(shí)現(xiàn)的總衰減狀態(tài)數(shù)為2ⁿ個(gè)。

其中任何滿足要求的匹配電路結(jié)構(gòu)都適用于級間匹配電路、輸入匹配電路和輸出匹配電路。

本發(fā)明提供的一種低附加相移多位數(shù)控衰減器方案在維持平坦度、衰減精度等參數(shù)合理的情況下，通過特定結(jié)構(gòu)的設(shè)置，有效改善了衰減器的附加相移指標(biāo)，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，所使用元器件較少，成型后體積小巧，符合實(shí)際需求。

本發(fā)明實(shí)施例中，串聯(lián)調(diào)諧電容的作用為對衰減器衰減態(tài)和參考態(tài)的相位進(jìn)行調(diào)諧，使得衰減態(tài)與參考態(tài)的相位差盡可能減小，從而改善衰減附加相移指標(biāo)。

本發(fā)明實(shí)施例通過對電路接地點(diǎn)的巧妙設(shè)計(jì)，增加串聯(lián)調(diào)諧電容對相位進(jìn)行調(diào)諧，且通過并聯(lián)電阻為電路提供到地的直流支路，以保證衰減器核心部分電路能夠正常工作。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。