[发明专利]PIN二极管可变衰减器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动增益控制电路或类似电路，尤其是用于高频波段如微波波段的可变衰减器。

背景技术

通常，可变衰减器具有一π型电路或桥接T型电路形式，且两种电路的电阻终端采用PIN二极管，以使衰减量可以随PIN二极管电阻值的变化而改变，也就是，通过改变加在PIN二极管上的电压来进行调节。

常规可变衰减器的具体实例描述如下：

(1)在日本公开的专利申请No平3-155210中公开的可变衰减器  在这公开的常规实例中，用一反相对数放大器作为控制PIN二极管的一控制电路，且用于与反相对数放大器输出电压相关的衰减特性补偿以改善衰减特性的非线性。

(2)在日本公开的专利申请No昭57-44314中公布的可变衰减器

在公开的常规实例中，采用了一个1/4波长的线，且这个1/4波长线和PIN二极管相并联连接，以致于通过一控制电路改变衰减量时维持一固定的电阻。

然而，上面所描述的常规可变衰减器存在以下问题。

如图1(a)和1(b)所示，在日本公布的专利申请No平3-155210中公开的可变衰减器中，包括一对电阻15和16，它们分别串联连接在PIN二极管13和14与地之间。

如图2所示，在日本专利申请No昭57-44314中公开的可变衰减器射频电路包括一对1/4波长线133和134，一对终端电阻115和116，和用于去除直流成分的一对电容器126和127。

由于常规可变衰减器具有上述结构，在需屏蔽的情况下，他们具有相应的高频电路尺寸大，和由不需要的谐振或传播模式使隔离下降的问题。

另外，它们是用在频率高于10GHz的微波波段，因此理想器件如电阻和电容是不适用的，它们具有与寄生电容或形状相关的分布恒定的特性，而且有可能降低衰减器的特性。

此外，电阻或类似器件是用薄膜或厚膜技术印制在电路板上的，带来的问题是成本增加。

发明内容

本发明是针对前面所描述的常规可变衰减器的问题而完成的，本发明的目的是提供一种能够以低成本生产并能抑制不需要的振荡和传播产生的可变衰减器。

为了达到上述目的，本发明提供了一种PIN二极管可变衰减器，特征在于它包括：

一个射频电路，它包括一个输入射频信号的射频信号输入端，一个输出衰减射频信号的射频信号输出端，第一和第二PIN二极管串联连接于一个信号线，该信号线连接所述射频信号输入端和所述射频信号输出端，第三PIN二极管连接于所述射频信号输入端和地之间，第四PIN二极管连接于所述射频信号输出端和地之间，及

一偏置控制电路，其用于控制施加到射频电路的偏置电压，偏置控制电路包括输入控制电压的控制输入端，用于传送控制信号到射频电路与射频电路连接的偏置控制端，并且当所述第三和第四PIN二极管的射频电阻值高于所述信号线的特征电阻值时，所述偏置控制电路控制偏置电压，以使流过所述第一PIN二极管和所述第三PIN二极管产生的电流和流过所述第二PIN二极管和所述第四PIN二极管产生的电流可为定值，但是当所述第三和第四PIN二极管的射频电阻值低于所述信号线特征电阻值时，所述偏置控制电路控制偏置电压以致于控制流过所述第一和第二PIN二极管的电流，同时流过所述第三和第四PIN二极管的电流被固定为一固定值，即在射频电阻值和特征电阻值变为彼此相等时的值。

这个PIN二极管可变衰减器进一步的特征在于由所述第一至第四PIN二极管构成一π型衰减器。

PIN二极管可变衰减器另外的特征在于所述第一至第四PIN二极管被安装在一直线上。

在具有上述结构的本发明中，当第三和第四PIN二极管的射频电阻值高于信号线特征电阻值时，偏置控制电路控制偏置电压致使流过第一PIN二极管和第三PIN二极管产生的电流和流过第二PIN二极管和第四PIN二极管产生的电流可以被固定在不同的衰减量。然而，当第三和第四PIN二极管的射频电阻值低于信号线特征电阻值时，偏置控制电路控制偏置电压以致于控制流过第一和第二PIN二极管的电流，同时流过第三和第四PIN二极管的电流被固定在射频阻抗值和特征阻抗值相等时的值，以改变衰减量。

由于以这种方式通过控制流过PIN二极管的电流来改变输出的衰减量，因此射频电路所需要的元件数量减少了，来自于屏蔽盒尺寸增加或其它原因引发的不需要的振荡和传播得以抑制。

本发明的上述的和其它的目的、特征和积极效果，通过下面结合说明本发明最佳实施例的附图的描述，将变得一目了然。

附图说明