[发明专利]微波大功率超高动态范围高精度数控衰减器

说明书

本发明涉及衰减器领域，具体涉及微波大功率超高动态范围高精度数控衰减器。数控衰减器包括晶体管模块1、2、3和4，电阻R1、R2和R3，控制端A、控制端B，精度调节电路模块，晶体管模块4与连接点Q相连，所述连接点Q处在数控衰减器的输入端与输出端之间，且连接精度调节电路模块，所述精度调节电路的一端连接在所述数控衰减器的连接点Q处，另一端接地处理，根据所述数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，对数控衰减器的衰减精度进行调节优化。

技术领域

本发明涉及衰减器领域，具体设计微波大功率超高动态范围高精度数控衰减器。

背景技术

数控衰减器是用于控制射频信号幅度的控制器件，主要用于具有增益设定和控制功能要求的微波通信系统中，负责均衡不同信道的增益，尤其是多信道系统中不可或缺的一部分。在“智能”天线，电子对抗系统，智能武器系统，宽带通信、军用雷达以及GSM(GlobalSystem for Mobile Communications，全球移动通信系统)，PCS(Process ControlSystem，过程控制系统)等不同的无线应用系统等应用领域，有着广泛的应用。

国内已有的数控衰减器分别涉及了衰减范围0-127dB，50dB等，响应时间分别有1ms，10ms等相关报道。当数控衰减器的衰减动态越大，微波信号的串扰和辐射就越大，但是目前国内尚未出现同时具有衰减动态达到127dB以上，响应速度≤100ns的高精度大动态数控衰减器的报道，且目前数控衰减器采用多级数控衰减器级联的方式，以产生宽的输出功率变化范围，但数控衰减器的增益控制误差较大，多级级联控制误差将会累积，影响到输出功率的精准度。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前衰减器精度较差、衰减范围较窄的问题，本发明提供一种微波大功率超高动态范围高精度数控衰减器，能够产生宽功率变化范围的微波信号，且微波输出功率分辨率与控制精度高。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

微波大功率超高动态范围高精度数控衰减器，所述数控衰减器模块包括晶体管模块1、2、3和4，电阻R1、R2和R3，其中所述晶体管模块1和2串联后与晶体管模块3和4串联后并联，所述晶体管模块1和2一端与信号输入端相连，另一端与信号输出端相连，电阻R1一端与信号输入端相连，另一端与信号输出端相连，晶体管模块3和电阻R2一端与信号输入端相连，另一端与电阻R1一端相连，晶体管模块4和电阻R3一端与信号输出端相连，另一端与电阻R1一端相连，R2、R3的另一端都有接地处理，晶体管模块1和2的另一端与控制端A连接，晶体管模块3和4的另一端与控制端B连接，晶体管模块4还与连接点Q相连，所述连接点Q处在数控衰减器的输入端与输出端之间，且连接精度调节电路模块，所述精度调节电路的一端连接在所述数控衰减器的连接点Q处，另一端接地处理，其根据所述数控衰减器输入信号的频段高低和不同频段上的衰减精度要求，对数控衰减器的衰减精度进行调节优化。

在进一步的实现方式中，所述4个晶体管模块每一个都包括一个高电子迁移率晶体管M和一个保护电阻R。

在进一步的实现方式中，所述晶体管M1的源极与信号输入端相连、漏极与所述晶体管M2的源极相连、栅极与保护电阻R4相连，所述晶体管M2的漏极与信号输出端相连，栅极与保护电阻R5相连，保护电阻R4和R5分别与控制端A相连，所述晶体管M3的漏极与信号输入端相连、源极与电阻R1相连、栅极与保护电阻R6相连，所述晶体管M4的漏极与R1相连、源极与信号输出端相连、栅极与保护电阻R7相连，保护电阻R6和R7分别与控制端B相连。

在进一步的实现方式中，所述精度调节模块包括高电子迁移率晶体管以及串联的电容和电感。

在进一步的实现方式中，所述电感与所述电感串联后，其第一端接地，另一端连接所述晶体管的漏极，晶体管的源极通过连接点Q连接数控衰减器模块，栅极通过保护电阻输入控制对应精度调节支路接入数控衰减器的信号。