[发明专利]一种非对称的微波数字衰减器电路及其控制方法

权利要求书

1.一种非对称的微波数字衰减器电路，包括电压控制单元、微波输入单元、微波输出单元，其特征在于：在微波输入单元与微波输出单元之间连接有两个微波通路，所述两个微波通路采用非对称的串并结构，其中第一微波通路采用两个二极管并联的拓扑结构，第二微波通路采用二极管与电阻串联的拓扑结构，通过电压控制单元输入一路正电压信号控制两个微波通路中二极管的导通或隔离，实现电路呈导通状态或衰减状态。

2.根据权利要求1所述的非对称的微波数字衰减器电路，其特征在于：所述微波输入单元包括依次连接的微波输入端（RF-in）、第一电容（C1）、第一传输线（MLIN-1），微波输出单元包括依次连接的第二传输线（MLIN-2）、第二电容（C2）和微波输出端（RF-out）；所述两个微波通路连接在第一传输线（MLIN-1）与第二传输线（MLIN-2）之间；其中，

第一微波通路包括第三传输线（MLIN-3）、第一二极管（PIN-1）、第二二极管（PIN-2）、第四传输线（MLIN-4），其中：第三传输线（MLIN-3）的一端与第一传输线（MLIN-1）连接，第三传输线（MLIN-3）的另一端分别连接第一二极管（PIN-1）、第二二极管（PIN-2）的正极和第四传输线（MLIN-4）的一端，第四传输线（MLIN-4）的另一端连接第二传输线（MLIN-2）；所述第一二极管（PIN-1）、第二二极管（PIN-2）的负极接地；

第二微波通路包括第三二极管（PIN-3）、第五传输线（MLIN-5）、第一至第三电阻（R1、R2、R3）、第六传输线（MLIN-6）和第四二极管（PIN-4），第三电容（C3）；其中：第三二极管（PIN-3）的负极连接第一传输线（MLIN-1），第三二极管（PIN-3）的正极经过第五传输线（MLIN-5）和第一电阻（R1）的一端相连，第一电阻（R1）的另一端分别连接第二电阻（R2）和第三电阻（R3）的一端，第三电阻（R3）的另一端通过第三电容（C3）接地，第二电阻（R2）的另一端经过第六传输线（MLIN-6）和第四二极管（PIN-4）的正极相连，第四二极管（PIN-4）的负极连接第二传输线（MLIN-2）；

电压控制单元包括电压控制端（Vcon）、第四电阻（R4）、第四电容（C4）、第七传输线（MLIN-7），其中：电压控制端（Vcon）分别与第四电阻（R4）的一端、第四电容（C4）的一端连接，第四电阻（R4）的另一端通过第七传输线（MLIN-7）连接到第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）的公共点，所述第四电容（C4）的另一端接地。

3.根据权利要求1或2任一所述的非对称的微波数字衰减器电路，其特征在于：所述正电压信号为0 V或5V；当正电压信号为0 V时，电路呈导通状态，当正电压信号为5V时，电路呈衰减状态。

4.根据权利要求2所述的非对称的微波数字衰减器电路，其特征在于：第一至第四二极管采用GaAs材料或Si材料制作。

5.根据权利要求2所述的非对称的微波数字衰减器电路，其特征在于：传输线采用GaAs单片集成电路工艺加工。

6.根据权利要求5所述的非对称的微波数字衰减器电路，其特征在于：所述第一至第二传输线的宽度为40um，长度为50um；所述第三至第四传输线的宽度为40um，长度为2500um；所述第五至第六传输线的宽度为40um，长度为100um；所述第七传输线的宽度为10um，长度为600um。

7.一种基于权利要求1所述的非对称的微波数字衰减器电路的控制方法，其特征在于：

当正电压信号为0 V时，两个微波通路中的二极管的直流偏压为0V，其中：第一微波通路上的二极管均呈导通状态，第二微波通路上的二极管均呈隔离状态，电路呈导通状态；

当正电压信号为5V时，通过控制两个微波通路中的二极管的直流偏压，使两个微波通路中的二极管上的直流偏压大于其导通电压，进而使得第一微波通路上的二极管均呈隔离状态，第二微波通路上的二极管均呈导通状态，第二微波通路中的电阻构成衰减网络，电路呈衰减状态；通过调整两个微波通路中元器件的参数，实现微波频段及所需固定衰减量的要求。

8.一种基于权利要求2所述的非对称的微波数字衰减器电路的控制方法，其特征在于：

当正电压信号为0 V时，第一至第四二极管上的直流偏压为0V，其中：第一微波通路上的二极管均呈导通状态，第二微波通路上的二极管均呈隔离状态，电路呈导通状态；

当正电压信号为5V时，通过调节第一电阻、第二电阻和第四电阻的大小，控制第一至第四二极管上的直流偏压，使得第一至第四二极管上的直流偏压大于其导通电压，即第一微波通路上的二极管均呈隔离状态，第二微波通路上的二极管均呈导通状态，第一至第三电阻构成衰减网络，电路呈衰减状态；通过调整衰减网络、第三至第四传输线、第一至第二二极管的参数，实现微波频段及所需固定衰减量的要求。