CN104953983A

CN104953983A - 与射频步阶衰减器有关的系统、设备和方法

Info

Publication number: CN104953983A
Application number: CN201510204224.9A
Authority: CN
Inventors: W·J·多米诺
Original assignee: Conexant Systems LLC
Current assignee: Skyworks Solutions Inc; Conexant Systems LLC
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: CN104953983B; US10063216B2; US20150244051A1; US20170033772A1; HK1210878A1; US20190068169A1; US10622970B2; US9473194B2

Abstract

与射频(RF)步阶衰减器有关的系统、设备和方法。在一些实施例中，步阶衰减器可包括衰减器电路，该电路具有在第一节点和第二节点之间串联连接的级。该级可包括多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减。该级可进一步包括多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减。该步阶衰减器可进一步包括与该衰减器电路通信的控制器。该控制器可被配置为控制第一衰减步阶和第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。

Description

与射频步阶衰减器有关的系统、设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月27日提交的、名称为“SYSTEMS，DEVICESAND METHODS RELATED TO RADIO-FREQUENCY STEPATTENUATORS(与射频步阶衰减器有关的系统、设备和方法)”的美国临时申请No.61/945773的优先权，其公开内容由此通过引用被明确地整体结合于此。

技术领域

本公开涉及步阶衰减器。

背景技术

在例如射频(RF)应用的电子应用中，有时所期望的是将例如RF信号的信号放大或衰减。在放大的背景中，将要被发送的RF信号能够由功率放大器(PA)放大；并且所接收的RF信号能够由低噪声放大器(LNA)放大。在衰减的背景中，能够根据需要或期望沿着前述发射(Tx)和接收(Rx)路径的每一个实现一个或多个衰减器。

发明内容

根据多个实现方式，本公开涉及具有衰减器电路的步阶衰减器，该衰减器电路包括在第一节点和第二节点之间串联连接的级。该级包括多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减。该级进一步包括多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减。该步阶衰减器进一步包括与衰减器电路通信的控制器。该控制器被配置为控制第一衰减步阶和第二衰减步阶中的每一个的可切换的衰减。

在一些实施例中，第一衰减步阶可包括N个步阶，以使N个步阶提供大约从0到第一增益的N倍之间的衰减。第二衰减步阶可包括M个步阶，并且可选择第二增益，使得第一增益具有第二增益的(M+1)倍的值。衰减器电路可具有以第二增益为步阶的处于大约0到最大值的范围内的总衰减值，其中该最大值是第一增益的N倍与第二增益的M倍之和。

在一些实施例中，在从开始衰减状态到停止衰减状态的转换操作期间，衰减器电路可能易受到毛刺(glitch)影响，其中毛刺是转换范围之外的总的衰减值的暂时偏移的量值，并且该毛刺量值具有第一增益和第二增益之间的差的最大值。可选择量N、量M、第一增益和第二增益，以使该最大毛刺值小于与具有相似的总衰减范围和相似的步阶大小的二进制加权的步阶衰减器相关联的最大毛刺值。该步阶衰减器的最大毛刺值可小于该二进制加权的步阶衰减器的最大毛刺值的一半。量N例如可以是7，量M例如可以是3，并且第一增益可以是4dB，并且第二增益可以是1dB，以使总的衰减值处于大约0到31dB的范围中。步阶衰减器的最大毛刺值可以小于或等于二进制加权的步阶衰减器的最大毛刺值的五分之一。

在一些实施例中，量N与M的和可以小于在具有相似总衰减范围以及相似步阶大小的温度计编码的(thermometer-coded)步阶衰减器中的衰减器步阶的总数。量N与M的和可以小于温度计编码的步阶衰减器中的衰减步阶总数的一半。量N可以是7，并且量M可以是3。第一增益可以是4dB，并且第二增益可以是1dB，以使总衰减值处于大约0到31dB的范围。量N与M的和可以小于温度计编码的步阶衰减器中的衰减步阶的总数的三分之一。

在一些实施例中，第一和第二衰减步阶的每个可包括电阻电路和开关的并联布置。电阻电路可包括电阻器的π型或T型网络。这些电阻器可实现为薄膜电阻器。

在一些实施例中，衰减器电路可在GaAs基底(substrate)上实现。控制器可在CMOS基底上实现。

在一些实现方式中，本公开涉及用于衰减射频(RF)信号的方法。该方法包括：将RF信号传送通过衰减器电路，该衰减器电路包括在第一节点和第二节点之间串联连接的级。该级包括多个第一衰减步阶，其中该第一衰减步阶的每个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减。该级进一步包括多个第二衰减步阶，其中该第二衰减步阶的每个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减。该方法进一步包括控制第一衰减步阶和第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减，以便产生用于第一节点和第二节点之间的RF信号的总衰减。

在一些实施例中，第一衰减步阶可包括N个步阶，第二衰减步阶包括M个步阶。可选择第二增益以使第一增益具有第二增益的(M+1)倍的值。衰减器电路的总衰减可处于大约0到第二增益的步阶中的最大值的范围中，该最大值是第一增益的N倍以及第二增益的M倍的和。所述控制可包括向该级提供一组或多组切换信号，每组切换信号导致总衰减的改变。一组或多组切换信号可导致衰减器电路在总衰减的改变期间易受到毛刺的影响，其中该毛刺是超出开始状态和停止状态之间的转换范围之外的总衰减值的暂时偏移的量值，并且该毛刺量值具有第一增益和第二增益之间的差的最大值。

在一些实施例中，控制可包括向所述级提供单组切换信号，其中该单组切换信号导致处于可能的衰减改变的大约三分之一的毛刺出现的可能性。

在一些实施例中，控制可包括按顺序向所述级提供多组切换信号，该多组切换信号被配置为减小毛刺出现的可能性。该多组切换信号可被配置为除了在涉及单个第一衰减步阶和至少一个第二衰减步阶的衰减改变中之外，消除毛刺出现的可能性。

在一些实施例中，多组切换信号可包括：第一组切换信号，其导致一个或多个第一衰减步阶被切换以将总衰减从开始状态朝向停止状态而改变；第二组切换信号，其导致一个或多个第二衰减步阶被切换以将总衰减朝向开始状态而向回改变；以及第三组切换信号，其导致一个或多个第一衰减步阶被切换以将总衰减朝向停止状态而改变，由此完成衰减改变而不产生毛刺。

在一些实施例中，多组切换信号可包括：第一组切换信号，其导致从开始状态朝向停止状态的第一衰减改变；以及第二切换信号，其导致向回朝向(back towards)开始状态的第二衰减改变，其中第一衰减改变的量值大于第二衰减改变的量值。

根据某些教导，本公开涉及射频(RF)衰减模块，该射频(RF)衰减模块包括：被配置为容纳多个组件的封装基底；以及实现在该封装基底上的衰减器。该衰减器包括：衰减器电路，其具有在第一节点和第二节点之间串联连接的级。该级包括多个第一衰减步阶，其中该第一衰减步阶的每个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减。该级进一步包括多个第二衰减步阶，其中该第二衰减步阶的每个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减。该衰减器进一步包括与该衰减器电路通信的控制器，其中该控制器被配置为控制第一衰减步阶和第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。

在一些实施例中，该衰减器可在第一半导体裸芯上实现，并且该控制器可在第二半导体裸芯上实现。第一半导体裸芯可以是GaAs裸芯，并且第二半导体裸芯可以是CMOS裸芯。

在一些实现方式中，本公开涉及射频(RF)系统，该射频(RF)系统包括被配置为产生要发送的RF信号并处理所接收的RF信号的收发器。该RF系统进一步包括与收发器通信的天线，其中该天线被配置为促成相应的RF信号的发送和接收。该RF系统进一步包括被实现以便为至少一些RF信号提供衰减的衰减器。该衰减器包括衰减器电路，该衰减器电路具有在第一节点和第二节点之间串联连接的级。该级包括多个第一衰减步阶，其中第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减。该级进一步包括多个第二衰减步阶，其中第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减。该衰减器进一步包括与衰减器电路通信的控制器，该控制器被配置为控制第一衰减步阶和第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。

为了总结本公开的目的，在此描述了本发明某些方面、优点以及新颖特征。应理解的是，并不一定根据本发明的任何特定实施例实现所有这些优点。因此，本发明可以以实现或优化如在此教导的一个优点或一组优点而不一定实现在此可能教导或建议的其它优点的方式被实现或执行。

附图说明

图1描述了被配置为接收RF信号并产生衰减后的RF信号的步阶衰减器。

图2示出了由控制器控制的传统步阶衰减器，其通常被称为温度计编码的衰减器。

图3示出了能够在图2的温度计编码的衰减器中实现的示例衰减转换。

图4示出了另一传统衰减器，其具有多个级联的N个二进制加权的级。

图5示出了能够在图4中的二进制加权的衰减器中实现的示例衰减转换。

图6示出了具有在此描述的一个或多个特征的衰减器。

图7示出了可以是图6的衰减器的更具体示例的衰减器。

图8示出了能够在图7的衰减器中实现的连续1dB转换的示例序列。

图9A-9C示出了具有不同的操作模式的衰减改变(Δatt.)的示例，以及这样的不同的操作模式能够如何导致不同的毛刺。

图10A示出了具有可从单个控制命令产生的操作模式的非排序的(non-sequenced)13dB转换的示例。

图10B示出了可以如何实现排序以确保在类似于图10A的示例的衰减转换期间不会产生毛刺的示例。

图11A示出了具有可从单个控制命令产生的操作模式的非排序的13dB转换的另一示例。

图11B示出了可以如何实现排序以确保在类似于图11A的示例的衰减转换期间不会产生毛刺的另一示例。

图12示出了可以实现以操作具有在此描述的一个或多个特征的衰减器的过程。

图13示出了可以实现以使用排序技术操作衰减器的过程。

图14示出了可以如何向RF路径增加或从RF路径去除各种衰减级的示例。

图15A和15B示出了可如何实现图14的每个可切换的衰减级的示例。

图16示出了在一些实施例中，具有在此描述的一个或多个特征的衰减器可以在RF模块中实现。

图17示出了在一些实施例中，图16的模块可实现为封装模块。

图18示出了具有在此描述的一个或多个特征的衰减器可以如何在RF系统中实现的非限制性的示例。

具体实施方式

这里所提供的标题(如果有)仅是为了方便，而不一定影响所要求保护的发明的范围或含义。

在此公开了有关步阶衰减器的系统、设备和方法的各种示例，该步阶衰减器可被用于例如射频(RF)应用中。图1示意性描述了步阶衰减器配置100，其具有被配置为接收RF信号(如RF_in)并产生衰减的RF信号(如RF_out)的步阶衰减器电路102。在一些实施例中，该步阶衰减器电路102可被配置为作为数字步阶衰减器(DSA)操作。如在此描述的，这种步阶衰减器电路102的操作可由控制器104控制和/或促成。在此更详尽地说明有关步阶衰减器配置100的非限制性示例。

步阶衰减器通常被实现为多个独立使能的级。例如，图2示出了传统步阶衰减器10，其具有由控制器14(如电平移动/解码电路)控制的衰减器电路12。该衰减器电路12被描述为在第一节点RF1和第二节点RF2之间提供衰减路径。第一节点RF1可以是RF信号的输入节点，在该情况中第二节点RF2可以用作输出节点。在一些实施例中，该衰减器电路12可以被反向操作，以使第二节点RF2用作输入节点，以及第一节点RF1用作输出节点。

在图2的示例中，存在N个独立受控的衰减元件16，其中每个衰减元件被配置为提供A-dB的衰减。相应地，N个衰减元件16可在RF1和RF2节点之间以A-dB步阶提供具有在0和NA-dB之间的值的总衰减。例如，当所有N个衰减元件16在RF路径中被旁路时，总的衰减值大约是0dB。在另一示例中，当所有N个衰减元件16被插入到RF路径中时，总衰减值大约为NA-dB。

在图2的示例中，N个衰减元件16被示出为由电平移动/解码电路14独立地控制。对于每个元件具有二进制状态的N个这种元件，具有Log₂(N)比特的控制信号可提供用于独立控制N个衰减元件16的足够信息。

图2的示例步阶衰减器10通常被称为温度计编码的衰减器。由于所有的衰减元件具有相同的衰减值，温度计编码可以受益于单调性。在开始状态到停止状态之间的转换期间，增益可能抖动；但是，总的衰减值通常不超出由开始和停止衰减值所定义的范围。

例如，图3示出了对于图2的温度计编码的衰减器10可以实现的示例转换。假定在衰减器电路12中存在32个独立受控元件，其中每个元件提供1dB的衰减。图3中的示例转换为在总衰减上减少1dB，从16dB状态开始到15dB状态。实质上只有一个能够完成这样的转换的操作；该操作是从该RF路径上去除1dB元件。

对于期望降低多于1dB的示例转换(如6dB的减少)，可从该RF路径去除合适的数量的1dB元件(如6个元件)。类似地，期望增加一个或多个dB的转换可通过向RF路径中添加一个或多个1dB元件来完成。

可以看到的是，对于图2中的温度计编码的衰减器10，在操作范围内的所有可行转换基本上仅包括一种类型的操作以便以单调方式从开始状态转换到停止状态。更具体地，期望降低总衰减的转换包括去除多个衰减元件，使得即使去除操作经过某个时间段完成，总衰减的中间值在开始衰减值和停止衰减值之间单调地降低。此外，没有一个中间值具有超出由开始衰减值和停止衰减值所定义的范围的风险。类似地，期望增加总衰减的转换包括增加多个衰减元件，使得即使增加操作经过某个时间段完成，总衰减的中间值在开始衰减值和停止衰减值之间单调地增加。此外，没有一个中间值具有超出由开始衰减值和停止衰减值所定义的范围的风险。

导致中间值在衰减转换期间保持在转换范围内的图2的温度计编码的衰减器10的前述单调性特征可以是无毛刺的。为了说明的目的，毛刺可被定义为在衰减转换期间总衰减超出由开始衰减值和停止衰减值所定义的范围多少。

通常，毛刺是衰减器的所不期望的性质。在这样的背景中，图2的示例温度计编码的衰减器10无毛刺是期望的性质。然而，例如图2的示例的衰减器可能具有非期望的性质。例如，温度计编码的衰减器的总尺寸可能是成问题的。假定图2的示例温度计编码的衰减器10将被实现以便以1dB的步阶提供0dB和32dB之间的衰减。这种衰减器可包括32个衰减元件，其中每个元件具有独立驱动器信道(channel)。在另一示例中，具有0dB到32dB的范围、0.5dB的步阶的衰减器可包括64个衰减元件，其中每个元件具有独立驱动器信道。

图4示出具有衰减器电路22和电平移动/解码电路24的传统衰减器20的另一示例。衰减器电路22被示出为包括多个级联的N个二进制加权的独立使能的级。可从第一节点RF1和第二节点RF2之间的RF路径上增加或去除这种衰减级。当第一节点RF1用作输入时，第二节点RF2可用作输出。当反向操作时，第二节点RF2可用作输入，第一节点RF1可用作输出。

通过采用具有N比特的二进制控制字，可实现2^N个衰减状态。例如，通过N＝5个衰减级16dB、8dB、4dB、2dB和1dB，可实现2⁵＝32个衰减状态，跨越以1dB为步阶的0dB到31dB(含两端)的范围。如所示的，具有5比特的控制字可允许实现这样32个衰减状态。

与图2的温度计编码的衰减器10(例如具有32级1dB步阶以产生0dB到32dB的范围)相比，图4的示例二进制加权的装置(如，具有5级(16dB、8dB、4dB、2dB和1dB)以产生0dB到31dB的范围)使用少得多的数量的级提供了类似衰减范围。使用这种更少数量的级的示例优点包括该衰减器设备的小得多的物理尺寸。

尽管具有期望的更小的尺寸，前述二进制加权的装置在各转换期间可能包括毛刺。此外，通过两个或多个单独的受控制的操作进行的给定转换的排序没有解决这种毛刺效应。

如通常所理解的，与二进制加权的装置相关联的毛刺效应是由在包括增加和去除操作两者的转换期间使用不同衰减值导致的。图5示出可在图4的示例传统衰减器20中实现的示例衰减转换。示例转换包括对于1dB的改变，从16dB的开始值到15dB的停止值的衰减减少。在开始状态处，16dB级处于RF路径中，剩余的级(8dB、4dB、2dB和1dB)不在RF路径中。为了实现15dB的停止状态，需要去除该16dB级，而8dB、4dB、2dB和1dB级全部需要被增加到该RF路径上。

涉及该5级(16dB、8dB、4dB、2dB和1dB)的前述去除和增加操作优选地基本上同时进行，在这种情况中可能没有毛刺。然而，独立控制这5级可能导致去除和增加操作的一些或者全部在转换期间的不同时刻进行。在图5的示例中，16dB到15dB的转换被描绘为28，并且包括初始去除16dB级，接着连续增加8dB、4dB、2dB和1dB级。在16dB级的去除和8dB级的增加之间，可存在Δt的时间段；在这样的时间段期间，总衰减降到大约0。这种效应可能对下游电路造成不期望的状态，该下游电路应当接收减小15dB的信号，但是却接收到未衰减的信号。

通常，对于给定二进制加权的衰减装置的最大毛刺是最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)之间的差。在图4所示示例中，MSB为16dB，LSB为1dB；并且因此图5中对于16dB到15dB转换所示出的15dB毛刺对于图4的衰减器来说也是15dB的最大毛刺。

还应注意的是，对于图5的示例转换28来说，有其它可能的毛刺值。例如，假定对于8dB和4dB级的增加操作发生在去除16dB级之前(然后接着增加2dB和1dB级)。在这种组合中，增加8dB和4dB导致在16dB的开始状态之上+12dB的第一毛刺，达到28dB的暂时总衰减。然后，去除16dB级导致该暂时总衰减降到12dB，其为在15dB的停止状态之下-3的第二毛刺。因此，对于用于示例转换28的这种操作组合的最大毛刺是在16dB的开始状态之上+12dB。

图6示出具有衰减器电路102和电平移动/解码电路104的衰减器100。衰减器电路102被示出为包括两组衰减元件。第一组包括多个衰减元件110，其中每个元件被配置为提供B-dB的衰减。第二组包括多个衰减元件112，其中每个元件被配置为提供A-dB的衰减。尽管在两组衰减元件的背景中描述，应理解的是，可实现多于两个的这种组。

在图6的示例中，每个衰减元件(110或112)(在此也被称为级)可独立受控。因此，可从第一节点RF1和第二节点RF2之间的RF路径上增加或去除这种衰减级。当第一节点RF1用作输入时，第二节点RF2可以用作输出。当反向操作时，第二节点RF2可用作输入，则第一节点RF1可用作输出。

如在此描述的，可选择衰减器100中的两个组中的每一组的级的数量，以例如总体上产生可管理的数量的级，并减小最大毛刺。也如在此描述的，这样的多组衰减级的使用可进一步允许实现排序技术，所述排序技术可在大多数情况中消除毛刺并在其它情况中减小毛刺效应(effect)。在此更详细地描述具有前述有益特征的各种示例。

图7示出可作为图6的衰减器100的更具体示例的衰减器100。在图7的示例中，衰减器电路122被示出为包括两组衰减级。第一组包括7个衰减级，其中每级被配置为提供4dB的衰减。第二组包括3个衰减级，其中每级被配置为提供1dB的衰减。

通过前述10个衰减级，可获得0dB到31dB的总衰减。为了以1dB的增量得到这样的衰减值范围，可使用具有5比特的控制字。表1列出了用于32个总衰减值的7个4dB级以及三个1dB级的状态。对于给定级，“0”表示该级不处于RF路径中(如被旁路)，“1”表示该级在RF路径中。

表1

图8示出了从0dB开始到31dB的最大衰减值的连续的1dB转换的序列。如图8和表1所示，当1dB级被增加以用于1dB转换时，不产生毛刺。但是，当全部三个1dB级都已经处于RF路径中时，需要将它们去除，并且需要增加一个可用的4dB级。对于这样的转换，最大毛刺是3dB(在图8中被描绘为128)。

参考图8，应理解的是，尽管3dB毛刺的转换128被描述为特定操作模式(如连续去除3个1dB级然后增加1个4dB级)，其它操作模式也是可能的；并且这样的其它操作模式中的一些可能产生更小的毛刺。也应理解的是，尽管图8仅示出连续1dB转换，也可实现涉及更大衰减改变的其它转换。

图9A-9C示出具有不同操作模式的衰减改变(Δatt.)的示例，以及这些不同操作模式如何能够导致不同毛刺。图9A示出当期望增加1dB(Δatt.＝+1dB)的转换时可能出现的一些操作模式。在最左边的示例中，1dB级的增加可提供期望的+1dB转换而无毛刺。在下一个示例中，期望的+1dB转换被示出为导致增加一4dB级，接着连续去除三个1dB级，由此产生在停止衰减值之上3dB的毛刺。下一个示例与图8中的示例转换128类似，其中连续去除三个1dB级，接着增加一4dB级，由此产生在开始衰减值之下3dB的毛刺。最后一个示例中，期望的1dB转换被示出为导致去除一1dB级，接着增加一4dB级，然后连续去除两个1dB级，由此产生在开始衰减值之下1dB的毛刺以及在停止衰减值之上2dB的更大毛刺。

图9B示出当期望增加13dB(Δatt.＝+13dB)的转换时可能出现的一些操作模式。在最左的示例中，连续增加三个4dB级以及一1dB级可提供期望的+13dB转换而无毛刺。在下一个示例中，相同的期望的+13dB转换被示出为导致以下模式，在该模式中，连续增加四个4dB级，接着连续去除三个1dB级，从而产生在停止衰减值之上3dB的毛刺。下一个示例中，相同的期望的+13dB转换被示出为导致以下模式，在该模式中，连续去除三个1dB级，接着连续增加四个4dB级，由此产生在开始衰减值之下3dB的毛刺。下一个示例中，相同的期望的+13dB转换被示出为导致以下模式，在该模式中，增加一个4dB级，接着连续去除三个1dB级，接着连续增加三个4dB级的模式，由此产生无毛刺的转换。最后一个示例是包括增加和去除操作两者的这种无毛刺转换的一个变形。在最后一个示例中，连续增加三个4dB级，接着连续去除三个1dB级，接着增加一个4dB级，由此产生无毛刺的转换。

图9C示出当期望增加31dB(Δatt.＝+31dB)的转换时可能出现的一些操作模式。在左边示例中，连续增加七个4dB级和三个1dB级可提供期望的+31dB转换而无毛刺。在右边示例中，连续增加三个1dB级和七个4dB级可提供期望的+31dB转换，也无毛刺。

表2列出了对于包含所列出的衰减改变(Δatt.)的转换的最差情况和最佳情况模式。在表2中，增加负数表示去除对应的级。对于包含衰减的减小的转换，可以形成类似的表。

表2

可以注意到，对于给定转换的最佳情况是所有操作都是增加或去除——即操作是单调的情况。还注意到的是，对于某些转换，单调的操作是唯一可能的操作，使得最差情况和最佳情况之间没有区别。例如，涉及4dB的倍数的转换实质上需要利用4dB级的单调操作。对于其它涉及用4dB和1dB级两者的操作的转换，如参考图9A-9C和表2所描述的，可能存在无毛刺结果、最差情况毛刺结果或者它们之间的某个毛刺结果。总体上，假设给定转换中的操作的随机性或近似随机性，大约三分之一的转换包括各种大小的毛刺。

还可以注意到，参考图7-9以及表1和2在此描述的示例衰减器可提供有益特征，例如减小的毛刺的特征以及数量减少的级。例如，当与具有相似操作范围和步阶大小的二进制加权的衰减器(如图4的衰减器20)相比时，图7的衰减器100具有更低的毛刺可能性。此外，相比于对于图4的二进制加权的衰减器20的15dB的最大毛刺，图7的衰减器100具有最大毛刺大小为3dB。

在另一示例中，与可能需要31个1dB步阶以实现同样操作范围(0到31dB)和步阶大小(1dB)的图2的温度计编码的衰减器10相比，可以用10个级(七个4dB和三个1dB)获得32个衰减状态(0到31dB，以1dB步阶)。

如在此描述的，可以不需要任何排序操作而获得与图6-9的示例相关联的前述有益特征。如还在此描述的，存在一些可能遇到毛刺的转换，其中某些操作模式可减小毛刺的量值或消除这些毛刺。例如，图9B涉及13dB的转换，其可遇到大至3dB的毛刺(左起第二和第三个模式)。然而，第四和第五个示例模式包含了增加和去除两者；但这两个示例产生0个毛刺。

在一些实现方式中，例如图6和7的示例衰减器100的衰减器可利用排序的命令操作，以在所选择的衰减转换中消除或减少毛刺。在此为了说明的目的，应理解的是，排序、排序的、排序的命令、排序的操作等可包括多于一个被发出以完成给定的衰减转换的命令。在参考图3、5、8和9在此描述的各种转换示例(如图8的128或图9A-9C中的任何示例)中，假定向电平移动/解码电路提供单个命令，所述电平移动/解码电路继而向对应的级发出独立的增加和/或去除信号。

在示例的排序配置中，电平移动/解码电路可接收两个或多个命令，以使与每个命令对应的独立的增加和/或去除信号被作为一组而与其他一组或多组的独立的增加和/或去除信号分开发送到对应的级。也可实现利用本公开一个或多个特征的其它排序配置。

图10和11示出对于某些转换可以实现的排序操作的示例。图10A中，13dB转换的示例是具有可由单个控制命令产生的操作模式130的非排序转换。这一转换也参考图9B(左起第四个示例)在此描述。图10B示出了可以如何实现排序以确保在类似的转换期间不出现毛刺的示例。在图10B的示例中，操作的序列可包括三个分开的命令，其中这些命令导致表示为140、142和144的连续的模式。第一命令可导致第一操作模式140，其中增加一个4dB级；并且由于这样的增加朝向停止衰减状态，因此不出现毛刺。第二命令可导致第二操作模式142，其中去除三个1dB级。尽管第二操作模式142包括去除，但是因为存在之前增加的4dB级(在第一操作模式140中)，所以不出现毛刺。在一些情况中，在第一操作模式140中增加的4dB级可被认为是针对转换所需要的去除的总数(如3dB)的缓冲(buffer)。第三命令可导致第三操作模式144，其中增加三个4dB级；并且由于这些增加朝向停止衰减状态，所以不出现毛刺。

图11A中，13dB转换的另一示例是具有可由单个控制命令导致的操作模式130的非排序转换。这种转换也参考图9B(左起最后一个示例)在此描述。图11B示出可以如何实现排序以确保在类似转换期间不出现毛刺的另一示例。在图11B的示例中，操作的序列可包括三个分开的命令，其中这些命令导致连续的被表示为140、142和144的模式。第一命令可导致第一操作模式140，其中增加三个4dB级；并且由于这些增加朝向停止衰减状态，因此不出现毛刺。第二操作命令可导致第二操作模式142，其中去除三个1dB级。尽管第二操作模式142包括去除，但是由于存在三个先前增加的4dB级(在第一操作模式140中)，所以不出现毛刺。在一些情况中，在第一操作模式140中所增加的三个4dB级可被认为是针对该转换所需要的去除的总数(如3dB)的缓冲。第三命令可导致第三操作模式144，其中增加一个4dB级；并且由于这样的增加朝向停止衰减状态，所以不出现毛刺。

如在前述图10B和11B的示例中所描述的，第一命令可被配置为以足够的量值产生朝向停止衰减状态的操作模式(如图10B和11B中的增加)，以防止来自远离停止衰减状态的任何后续的一个或多个操作(如图10B和11B中的去除)的毛刺。从更一般的意义上说，对于给定转换的第一操作模式可被配置为以足够的量值将衰减朝向停止衰减状态移动，以适应后续的朝向开始衰减状态的一些或者全部操作。对于相同的转换的最后的操作模式还可被配置为将衰减朝向停止衰减状态移动。通过这种适当的边界，可实现导致对应的一个或多个中间操作模式的一个或多个命令而不引起毛刺。在图10B和11B的示例中，仅有一种中间操作模式(模式142)，并且这样的模式被示出为包括所有远离停止衰减状态的操作(如去除)。

表2列出在没有在此描述的排序技术的情况下，对于涉及所列出的衰减改变(Δatt.)的转换的最差情况和最佳情况的模式。表3列出了在有在此描述的排序技术的情况下，对于涉及所列出的衰减改变(Δatt.)的转换的相同的最差情况和最佳情况的模式。表3中，增加负数表示去除相应的级。可对于涉及衰减减少的转换形成类似的表格。

表3

从表3可以看出，参考图10和11在此描述的排序技术可在几乎所有可能的转换中消除毛刺。但是，存在涉及3dB或更少的Δatt.的某些类型的转换，其中引入4dB级可能产生毛刺。还注意到的是，排序可增加与给定排序的转换相关联的总切换时间。在图10B和11B的3部分序列示例的背景中，总切换时间可以是与非排序的转换相关联的切换时间的大约三倍。

在参考图7-11所描述的各种示例中，七个4dB级和三个1dB级可提供以1dB为步阶的0dB到31dB的衰减范围。应理解的是，也可实现衰减级的值的其它组合。例如，如果期望类似的衰减范围但更小的步阶，可实现七个4dB级和七个0.5dB级；这种组合可产生以0.5dB为步阶的0dB到31.5dB的衰减范围。

图12示出了可实现以操作具有在此描述的一个或多个特征的衰减器的过程200。在块202中，可以确定将要实现的期望的衰减改变(Δatt.)的量。在判定块204中，过程200可以确定是否可以实现这一改变。例如，过程200可以确定由该改变导致的结束值是否处于衰减器操作范围内。如果答案为“是”，在块206中的过程200可配置多个第一衰减元件(在此也被称为级或步阶)以及多个第二衰减元件的阵列，以使该阵列产生期望的Δatt.。在某些实现方式中，块206中的阵列的配置可以包括或可以不包括排序技术。

图13示出了可实现以使用排序技术操作衰减器的过程220。在块222中，可确定开始和停止衰减状态之间的Δatt.，其中这样的Δatt.将利用衰减元件阵列被实现，该阵列包括多个X-dB级以及M个Y-dB级，其中X＝(M+1)Y。在判定块224中，过程220可以确定是否需要多于一个的X-dB级以实现期望的Δatt.。如果答案为“是”，在块226中的过程200可确定Δatt.转换所需要的X-dB级的数量(N)。在块228中，可通过多达N-1个的朝向停止衰减状态的X-dB级进行第一操作。在块230中，可通过朝向开始衰减状态的一个或多个Y-dB级进行第二操作。在块232中，可通过朝向开始衰减状态的剩余的一个或多个X-dB级进行第三操作。

图14示出了可以如何向RF路径增加或从其去除各种衰减级的示例。示例衰减器300与图7的示例相似，相似之处在于在第一节点RF1和第二节点RF2之间实现七个4dB级(302)和三个1dB级(312)。如所示，每个级可以是可切换的级320，该可切换的级320包括衰减元件(4dB或1dB)以及对应的开关(304或314)的并联布置。这种并联布置可串联连接以产生能够在RF1和RF2之间提供0dB到31dB衰减的可切换阵列。

每个开关(304或314)被示出为可通过来自电平移动/解码电路124的其各自的控制线被独立地控制。例如，线306被示出为控制与4dB元件之一相关联的开关304。类似地，线316被示出为控制与1dB元件之一相关联的开关314。相应地，将给定开关接通导致对应的衰减元件被旁路，由此从RF路径上去除该衰减元件。类似地，将开关断开使得该衰减元件被插入(增加)到RF路径中。

图15A和15B示出了可以如何实现图14的每个可切换的衰减级320的示例。图15A示出在一些实施例中，可切换的衰减级320可包括耦合到电阻器阵列322的开关部件324。当开关S1和S2两者都连接到上面的掷时，RF信号绕开电阻器阵列322。当开关S2和S2都连接到下面的掷时，RF信号传送通过电阻器阵列322。在图15A的示例中，电阻器阵列322是π型电阻器网络；并且这种网络可被配置为例如提供精确的衰减和所期望的阻抗匹配。

图15B示出了在一些实施例中，可切换的衰减级320可包括耦合到电阻器阵列322的开关部件324。当开关S1和S2两者都连接到上面的掷时，RF信号绕开电阻器阵列322。当开关S1和S2两者都连接到下面的掷时，RF信号传送通过电阻器阵列322。在图15B的示例中，电阻器阵列322是T型电阻器网络；并且这种网络可被配置为例如提供精确的衰减以及所期望的阻抗匹配。

应理解的是，可利用其它类型的电阻器网络或电阻配置为给定级提供切换的衰减功能。

在一些实施例中，在图15A和15B的电阻器阵列中的电阻器可被实现为薄膜电阻层。这种薄膜电阻层可在制造开关(如S1，S2)的同一半导体基底上实现。这种半导体基底例如可包括砷化镓(GaAs)。

图16示出了在一些实施例中，可在RF模块400中实现具有在此描述的一个或多个特征的衰减器。如所示，这种模块可包括在此描述的步阶衰减器电路102。该模块400可进一步包括具有在此描述的一个或多个特征的控制器104。

图17示出了在一些实施例中，图16的模块可被实现为封装模块400。在图17的示例中，步阶衰减器电路102被描述为实现在GaAs裸芯410上，控制器104被描述为实现在CMOS裸芯420上。也可实现其它配置。例如，步阶衰减器电路102和控制器104两者可实现在单个COMS裸芯上。在另一示例中，步阶衰减器电路102和控制器104两者可实现在单个COMS绝缘体上硅(CMOS-SOI)裸芯上，这可产生改善的切换性能(如具有改善的隔离度的CMOS开关)。

图18示出了如何在RF系统500中实现具有在此描述的一个或多个特征的衰减器的非限制性示例。这种RF系统可包括天线502，其被配置为促成RF信号的接收和/或发送。在接收的背景中，由天线502接收的RF信号可以在被低噪声放大器(LNA)512放大之前被滤波(例如通过带通滤波器510)。这种LNA放大的RF信号可被滤波(例如通过带通滤波器514)，传送通过步阶衰减器(RF ATTEN)100，然后路由到混频器540。混频器540可使用振荡器(未示出)操作以产生中频(IF)信号。这样的IF信号可被滤波(例如通过带通滤波器542)，并在被路由到中频(IF)放大器516之前传送通过步阶衰减器(IF ATTEN)100。沿着接收路径的步阶衰减器(RF ATTEN和IF ATTEN)100的任一个或两者可包括在此描述的一个或多个特征。

在发送的背景中，可将IF信号提供到IF放大器520。IF放大器520的输出可被滤波(例如通过带通滤波器544)，并在被路由到混频器546之前传送通过步阶衰减器(IF ATTEN)100。该混频器546可使用振荡器(未示出)操作以产生RF信号。这种RF信号可被滤波(例如通过带通滤波器522)，并在被路由至功率放大器(PA)524之前传送通过步阶衰减器(RF ATTEN)100。PA放大的RF信号可通过滤波器(如带通滤波器526)被路由到天线502以用于发送。沿着发送路径的步阶衰减器(IFATTEN和RF ATTEN)100的任一个或两者可包括在此描述的一个或多个特征。

在一些实施例中，与RF系统500相关联的各种操作可由系统控制器530控制和/或促成。这种系统控制器例如可包括处理器532和存储介质，该存储介质例如为非瞬时性计算机可读介质(CRM)534。在一些实施例中，与RF系统500中的一个或多个步阶衰减器100的操作相关联的至少一些控制功能可由系统控制器530执行。

在一些实施例中，图18的RF系统500可被实现为被配置为在各种无线频带中工作的基站收发器(base transceiver station)，该无线频段包括蜂窝频带。还应理解的是，在此描述的步阶衰减器100的一个或多个特征也可在便携式无线设备中实现。

在此在步阶衰减应用的背景中描述了与本公开的一个或多个特征相关的各种示例。但应理解的是，本公开的一个或多个特征也可在其它RF应用中实现，尤其是在一时间段上阵列中的电气元件的切入和切出可能导致中间状态偏离到期望范围之外的应用中实现。

本公开描述了各种特征，它们中的单独一个不单独负责在此描述的益处。应理解的是，如对普通技术人员来说显而易见，在此描述的各种特征可被组合、修改或省略。除了在此具体描述的组合或子组合之外的其它组合或子组合对普通技术人员来说也将是显而易见的，并意图构成本公开的一部分。在此结合各种流程步骤和/或阶段描述各种方法。应理解的是，在很多情况中，某些步骤和/或阶段可被组合在一起，以使流程图中所示的多个步骤和/或阶段可作为单个步骤和/或阶段执行。此外，某些步骤和/或阶段可被分解成附加的子组件以便被分开执行。在许多实例中，可重新排列步骤和/或阶段的次序，并且可整体省略某些步骤和/或阶段。此外，在此描述的方法应被理解为开放式的，以使也可执行附加到在这里示出和描述的步骤和/或阶段的步骤和/或阶段。

可使用例如计算机软件、硬件、固件或计算机软件、硬件和固件的任意组合而有利地实现在此描述的系统和方法的一些方面。计算机软件可包括存储在计算机可读介质(如非瞬时性计算机可读介质)中的计算机可执行代码，该代码在被执行时完成在此描述的功能。在一些实施例中，计算机可执行代码由一个或多个通用计算机处理器执行。根据本公开，本领域技术人员将理解可使用要在通用计算机上执行的软件实现的任何特征或功能也可使用硬件、软件或固件的不同组合来实现。例如，这样的模块可使用集成电路的组合完全用硬件实现。可替换地或附加地，这样的特征或功能可完全或部分地使用被设计为执行在此描述的特定功能的专用计算机实现，而不是由通用计算机实现。

可用多个分布式计算设备替换在此描述的任何一计算设备。在这种分布式实施例中，一个计算设备的功能是分布式的(例如通过网络)，以使一些功能在每个分布式计算设备上执行。

可能参考等式、算法和/或流程图图示描述了一些实施例。这些方法可使用在一个或多个计算机上可执行的计算机程序指令实现。这些方法还可单独地或作为装置或系统的一个部分被实现为计算机程序产品。就这点而言，每个等式、算法、块或流程图的步骤及其组合可由包括在计算机可读程序代码逻辑中实施的一个或多个计算机程序指令的硬件、固件和/或软件来实现。应理解的是，任何这种计算机程序指令可被加载到包括但不限于通用计算机或专用计算机的一个或多个计算机、或其它可编程的处理装置上以产生机器，使在一个或多个计算机或其它一个或多个可编程处理设备上执行的计算机程序指令实现所述等式、算法和/或流程图中指明的功能。还应明白的是，每个等式、算法和/或流程图图示中块及其组合可由执行指定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统实现，或由专用硬件和计算机可读程序代码逻辑装置的组合来实现。

此外，例如在计算机可读程序代码逻辑中实施的计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器(如非瞬时性计算机可读介质)中，该计算机可读存储器可引导一个或多个计算机或其它可编程处理设备以特定方式运作，以使存储在计算机可读存储器中的指令实现在一个或多个流程图的一个或多个块中指定的一个或多个功能。计算机程序指令还可被加载到一个或多个计算机或其它可编程计算设备上，以促使在一个或多个计算机或其它可编程计算设备上执行一系列的操作步骤而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程处理装置上执行的指令提供用于实现一个或多个等式、一个或多个算法和/或一个或多个流程图的一个或多个块中指定的功能的步骤。

在此描述的方法和任务的某些或全部可由计算机系统执行并完全自动操作。在一些情况中，计算机系统可包括多个不同的计算机或计算设备(如物理服务器、工作站、存储阵列等)，该多个不同的计算机或计算设备经由网络通信和互操作以执行所描述的功能。每个这种计算设备典型地包括处理器(或多个处理器)，该处理器执行存储器或其它非瞬时性计算机可读存储介质或设备中所存储的程序指令或模块。在此公开的各种功能可在这样的程序指令中实施，尽管所公开的一些或全部功能可以可替换地在计算机系统的特定应用电路(如ASIC或FPGA)中实现。在该计算机系统包括多个计算设备的情况下，这些设备可以但不需要共处一地。所公开的方法和任务的结果可通过将例如固态存储器芯片和/或磁盘的物理存储设备变换成不同状态而永久存储。

除非上下文清楚地另外要求，贯穿整个说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”等应以包含性的含义来解释，而非排他性或穷举性的含义；也就是说，以“包括但不限于”的含义来解释。如这里通常使用的，词语“耦合”指代可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。此外，当在本申请中使用时，词语“这里”、“上面”、“下面”和类似意思的词语应指代本申请整体，而非本申请的任何特定部分。当上下文允许时，上面的具体实施方式中的、使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。在提到两个或多个项的列表时的词语“或”，该词语覆盖对该词语的全部下列解释：列表中的任何项，列表中的全部项以及列表中的项的任何组合。词语“示例性”在此专用以表示“用作示例、实例或说明”。在此被描述为“示例性”的任何实现方式并不一定被解释为相对于其它实现方式是优选的或者有利的。

本公开并不意图被限制于此处所示的实现方式。对本公开所描述的实现方式的各种修改对本领域技术人员来说可以是显而易见的，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可将在此定义的一般原理应用于其它实现方式。在此提供的发明的教导可应用于其它方法和系统，而不限于上述方法和系统，并且可将之上描述的各种实施例的元件和动作组合以提供进一步的实施例。相应地，在此描述的新方法和系统可以以多种其它形式实施；此外，在不脱离本公开精神的情况下，可对在此描述的方法和系统的形式做出各种省略、替换和改变。所附的权利要求及其等价物意图覆盖将落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。

Claims

1.一种步阶衰减器，包括：

衰减器电路，包含在第一节点和第二节点之间串联连接的级，该级包含多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减，该级进一步包含多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减；以及

控制器，与该衰减器电路通信，该控制器被配置为控制该第一衰减步阶和该第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。

2.如权利要求1所述的步阶衰减器，其中，该第一衰减步阶包含N个步阶，以使这N个步阶提供大约0到该第一增益的N倍之间的衰减。

3.如权利要求2所述的步阶衰减器，其中，该第二衰减步阶包含M个步阶，并且选择该第二增益以使第一增益具有该第二增益的(M+1)倍的值。

4.如权利要求3所述的步阶衰减器，其中，该衰减器电路具有以该第二增益为步阶的处于大约0到最大值的范围中的总衰减值，该最大值是第一增益的N倍和第二增益的M倍之和。

5.如权利要求4所述的步阶衰减器，其中，该衰减器电路在从开始衰减状态到停止衰减状态的转换操作期间易受到毛刺影响，该毛刺是转换范围之外的总衰减值的暂时偏移的量值，该毛刺量值具有该第一增益和该第二增益之间的差的最大值。

6.如权利要求5所述的步阶衰减器，其中，选择量N、量M、该第一增益和该第二增益，以使最大毛刺值小于与具有相似的总衰减范围和相似的步阶大小的二进制加权的步阶衰减器相关联的最大毛刺值。

7.如权利要求6所述的步阶衰减器，其中，该步阶衰减器的最大毛刺值小于该二进制加权的步阶衰减器的最大毛刺值的一半。

8.如权利要求7所述的步阶衰减器，其中，该步阶衰减器的最大毛刺值小于或等于该二进制加权的步阶衰减器的最大毛刺值的五分之一。

9.如权利要求6所述的步阶衰减器，其中，量N与M的和小于在具有相似的总衰减范围和相似的步阶大小的温度计编码的步阶衰减器中的衰减步阶的总数的一半。

10.如权利要求1所述的步阶衰减器，其中，该第一和第二衰减步阶的每一个包含电阻电路和开关的并联布置。

11.如权利要求10所述的步阶衰减器，其中，该电阻电路包含π型或T型的电阻器的网络。

12.如权利要求11所述的步阶衰减器，其中，该电阻器被实现为薄膜电阻器。

13.如权利要求1所述的步阶衰减器，其中，该衰减器电路在GaAs基底上实现。

14.如权利要求13所述的步阶衰减器，其中，该控制器在CMOS基底上实现。

15.一种衰减射频(RF)信号的方法，该方法包括：

将RF信号传递通过衰减器电路，该衰减器电路包含在第一节点和第二节点之间串联连接的级，该级包含多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减，该级进一步包含多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减；以及

控制该第一衰减步阶和该第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减，以便产生用于该第一节点和该第二节点之间的RF信号的总衰减。

16.如权利要求15所述的方法，其中，该控制包含向该级提供一组或多组切换信号，每组切换信号导致该总衰减的改变。

17.如权利要求16所述的方法，其中，该一组或多组切换信号导致衰减器电路在该总衰减的改变期间易受到毛刺影响，该毛刺是总衰减值的、超出开始状态和停止状态之间的转换范围之外的暂时偏移的量值，该毛刺量值具有在该第一增益和该第二增益之间的差的最大值。

18.如权利要求16所述的方法，其中，该控制包含向该级提供单组切换信号，该单组切换信号导致处于可能的衰减改变的大约三分之一的毛刺出现的可能性。

19.如权利要求16所述的方法，其中，该控制包含按顺序向该级提供多组切换信号，该多组切换信号被配置为减小毛刺出现的可能性。

20.如权利要求19所述的方法，其中，该多组切换信号被配置为除了在涉及单个第一衰减步阶和至少一个第二衰减步阶的衰减改变中之外，消除毛刺出现的可能性。

21.如权利要求20所述的方法，其中，该多组切换信号包含：第一组切换信号，其导致一个或多个该第一衰减步阶被切换以将总衰减从开始状态朝向停止状态而改变；第二组切换信号，其导致一个或多个该第二衰减步阶被切换以将总衰减朝向开始状态而向回改变；以及第三组切换信号，其导致一个或多个该第一衰减步阶被切换以将总衰减朝向停止状态而改变，以由此完成衰减改变而不产生毛刺。

22.如权利要求20所述的方法，其中，该多组切换信号包含：第一组切换信号，其导致从该开始状态朝向该停止状态的第一衰减改变；以及第二组切换信号，其导致向回朝向该开始状态的第二衰减改变，该第一衰减改变的量值大于该第二衰减改变的量值。

23.一种射频(RF)衰减模块，包括：

封装基底，被配置为容纳多个组件；以及

衰减器，实现在该封装基底上，该衰减器包含具有在第一节点和第二节点之间串联连接的级的衰减器电路，该级包含多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减；该级进一步包含多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减；该衰减器进一步包含与该衰减器电路通信的控制器，该控制器被配置为控制该第一衰减步阶和该第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。

24.如权利要求23所述的RF衰减模块，其中，该衰减器在第一半导体裸芯上实现，该控制器在第二半导体裸芯上实现。

25.如权利要求24所述的RF衰减模块，其中，该第一半导体裸芯是GaAs裸芯。

26.如权利要求24所述的RF衰减模块，其中，该第二半导体裸芯是CMOS裸芯。

27.一种射频(RF)系统，包括：

收发器，被配置为产生要发送的RF信号并处理所接收的RF信号；

天线，与该收发器通信，该天线被配置为促成各个RF信号的发送和接收；以及

衰减器，被实现以便为至少一些RF信号提供衰减，该衰减器包含具有在第一节点和第二节点之间串联连接的级的衰减器电路，该级包含多个第一衰减步阶，该第一衰减步阶的每一个被配置为提供具有第一增益的可切换的衰减，该级进一步包含多个第二衰减步阶，该第二衰减步阶的每一个被配置为提供具有第二增益的可切换的衰减，该衰减器进一步包含与该衰减器电路通信的控制器，该控制器被配置为控制该第一衰减步阶和该第二衰减步阶的每一个的可切换的衰减。