[发明专利]应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器

说明书

本发明公开了应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，包括衰减电路、传输线TL1、传输线TL2、晶体管FET3、传输线TL5、传输线TL6及电阻R4，所述传输线TL1的一端与传输线TL2连接，所述传输线TL1的另一端为数控衰减器信号输入端，所述晶体管FET3的源极与传输线TL2相对连接传输线TL1端的另一端连接，所述晶体管FET3的栅极与电阻R4连接，所述传输线TL5的两端分别与晶体管FET3的漏极和传输线TL6连接，所述传输线TL6相对连接传输线TL5端的另一端为数控衰减器输出端，所述电阻R4相对连接晶体管FET3端的另一端为外接控制电压输入端B。本发明在不影响数控衰减器直通状态插入损耗的前提下，能对数控衰减器衰减态的相位进行调制，从而减小数控衰减器衰减态时的相位偏移。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，具体涉及应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器。

背景技术

在微波毫米波电路领域，数控衰减器有着非常广泛的应用。数控衰减器可以实现对射频信号幅度的控制，其最典型的应用为相控阵雷达T/R(发射/接收)组件中的数控衰减器。数控衰减器通常由几个固定衰减量的基本数控衰减器级联组成，通过改变每个衰减器的控制电压来实现每个衰减器的导通与衰减。衡量数控衰减器性能的主要技术指标有：工作频率、衰减位数、衰减精度、附加相移、输入输出驻波等。在微波毫米波频段，随着频率的升高，电路中各元件的寄生效应越来越明显，数控衰减器的附加相移会越来越恶化，实现低附加相移是目前数控衰减器的重点和难点。数控衰减器的附加相移直接由每一位基本数控衰减器的附加相移所决定，对于一个5位或6位数控衰减器来说，若要求数控衰减器的全态附加相移在±4°以内，则每个基本数控衰减器的附加相移一般需要在±1°以内。

传统的数控衰减器包括T型衰减器和π型衰减器，当传统的数控衰减器工作在高频时，晶体管上的寄生效应会非常明显，以0.5um GaAs PHEMT工艺为例，在关断状态下一个2*50um的晶体管寄生C_off大概为0.15pF左右，该电容会给数控衰减器的衰减态引入一个很明显的相位偏移，从而使衰减器的附加相移变差，特别是对于大衰减量的数控衰减器，由于电路中射频通路上串联电阻的阻值一般很大，晶体管寄生C_off对衰减态相位的影响会更大，数控衰减器高频处的附加相移会更大。目前业界为了解决大衰减量数控衰减器的附加相移问题，通常采用数个小衰减量数控衰减器级联或直接使用射频开关切换直通、衰减电路这两种解决方案，然而这两种方案均会带来芯片插入损耗增大和芯片面积增大的问题，无法很好的解决衰减器的附加相移随频率的升高而恶化、无法实现低附件相移的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在微波毫米波频段，现有数控衰减器的附加相移随频率的升高而恶化的问题。提供了应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，通过设置相位调节支路Ⅰ、相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路，使该对信号进行衰减时，可通过相位调节支路Ⅰ、相位调节支路Ⅱ对数控衰减器衰减态的相位进行调制，减小数控衰减器衰减态时的相位偏移，从而降低数控衰减器在高频处的附加相移。

本发明通过下述技术方案实现：