CN109450399A - 一种电调衰减电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电调衰减电路，包括射频衰减模块和控制模块，射频衰减模块的输入端接入射频信号，射频衰减模块的输出端输出衰减信号，射频衰减模块的第一受控端和第二受控端分别与控制模块的第一输出端和第二输出端一一对应连接，控制模块的输入端接入控制信号。通过输入控制模块的控制信号的电压变化，使控制模块控制射频衰减模块对射频信号的衰减比例随之变化，实现了电调衰减的功能，结构简单，调节线性程度高，可靠性高。

Description

一种电调衰减电路

技术领域

本发明涉及无线电技术领域，尤其涉及一种电调衰减电路。

背景技术

自动增益控制(Auto-Gain Control)，简称AGC，广泛应用现代接收系统。在接收系统中，因发射信号源距离接收端的距离在不断发生变化，接收端的接收信号功率也随之产生改变，需要进行增益调节。

目前，能够见到的电调衰减器芯片，多需要双控制端口或负电压控制，外围电路复杂，且衰减线性度也并不理想，无法在中频AGC模块中进行集成使用。故，现有技术中存在电路结构复杂，难以小型化的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种电调衰减电路，旨在解决现有技术中存在的电路结构复杂，难以小型化的问题。

本发明实施例提供了一种电调衰减电路，包括射频衰减模块和控制模块。

射频衰减模块的输入端接入射频信号，射频衰减模块的输出端输出衰减信号，射频衰减模块的第一受控端和第二受控端分别与控制模块的第一输出端和第二输出端一一对应连接，控制模块的输入端接入控制信号。

当控制信号的电压为低电压时，控制模块的第一输出端输出高电压信号至射频衰减模块的第一受控端，控制模块的第二输出端输出低电压信号至射频衰减模块的第二受控端，射频衰减模块的输入端与输出端之间的等效电阻值为第一电阻值，射频衰减模块按照第一衰减比例对射频信号进行衰减得到衰减信号。

当控制信号的电压为高电压时，控制模块的第一输出端输出低电压信号至射频衰减模块的第一受控端，控制模块的第二输出端输出高电压信号至射频衰减模块的第二受控端，射频衰减模块的输入端与输出端之间的等效电阻值为第二电阻值，射频衰减模块按照第二衰减比例对射频信号进行衰减得到衰减信号。

第二电阻值大于第一电阻值，第二衰减比例大于第一衰减比例。

在一个实施例中，射频衰减模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第一分压单元、第二分压单元和第三分压单元。

第一场效应管的高电位端为射频衰减模块的输入端，第一场效应管的低电位端与第二场效应管的高电位端和第三场效应管的高电位端共接，第二场效应管的低电位端接地，第三场效应管的低电位端为射频衰减模块的输出端，第一场效应管的控制端接第一分压单元的第一端，第二场效应管的控制端接第二分压单元的第一端，第三场效应管的控制端接第三分压单元的第一端，第一分压单元的第二端与第二分压单元的第二端共接形成射频衰减模块的第一受控端，第三分压单元的第二端为射频衰减模块的第二受控端。

在一个实施例中，射频衰减模块还包括第一分流单元。

第一分流单元的第一端和第二端分别与第一场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

在一个实施例中，射频衰减模块还包括第二分流单元。

第二分流单元的第一端和第二端分别与第二场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

在一个实施例中，第一场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第一场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

在一个实施例中，第二场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第二场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

在一个实施例中，第三场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第三场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

在一个实施例中，控制模块包括第四场效应管、第四分压单元、第五分压单元、第六分压单元、第七分压单元和第八分压单元。

第四场效应管的高电位端与第四分压单元的第一端共接形成控制模块的第一输出端，第四分压单元的第二端与第五分压单元的第一端共接且接入直流电，第五分压单元的第二端与第六分压单元的第一端、第七分压单元的第一端和第八分压单元的第一端共接形成控制模块的第二输出端，第六分压单元的第二端为控制模块的输入端，第七分压单元的第二端接第四场效应管的控制端，第四场效应管的低电位端接地，第八分压单元的第二端接地。

在一个实施例中，控制模块还包括第三分流单元。

第三分流单元的第一端和第二端分别与第四场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

在一个实施例中，第四场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第四场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过输入控制模块的控制信号的电压变化，使控制模块控制射频衰减模块对射频信号的衰减比例随之变化，实现了电调衰减的功能，结构简单，调节线性程度高，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的电调衰减电路的模块结构示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的电调衰减电路的电路结构示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的衰减比例随控制信号的电压变化的测试结果。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细地描述：

图1示出了本发明一实施例所提供的一种电调衰减电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本发明实施例所提供的一种电调衰减电路，包括射频衰减模块100和控制模块200。

射频衰减模块100的输入端接入射频信号IN，射频衰减模块100的输出端输出衰减信号OUT，射频衰减模块100的第一受控端和第二受控端分别与控制模块200的第一输出端和第二输出端一一对应连接，控制模块200的输入端接入控制信号Ctrl。

当控制信号Ctrl的电压为低电压时，控制模块200的第一输出端输出高电压信号至射频衰减模块100的第一受控端，控制模块200的第二输出端输出低电压信号至射频衰减模块100的第二受控端，射频衰减模块100的输入端与输出端之间的等效电阻值为第一电阻值，射频衰减模块100按照第一衰减比例对射频信号IN进行衰减得到衰减信号OUT。

当控制信号Ctrl的电压为高电压时，控制模块200的第一输出端输出低电压信号至射频衰减模块100的第一受控端，控制模块200的第二输出端输出高电压信号至射频衰减模块100的第二受控端，射频衰减模块100的输入端与输出端之间的等效电阻值为第二电阻值，射频衰减模块100按照第二衰减比例对射频信号IN进行衰减得到衰减信号OUT。

第二电阻值大于第一电阻值，第二衰减比例大于第一衰减比例。

本实施例中，在控制信号Ctrl的电压由低电压到高电压逐步升高的过程中，射频衰减模块100的输入端与输出端之间的等效电阻值逐步增加，射频衰减模块100的输入端与输出端之间的分压也在增加，使得射频信号IN经射频衰减模块100处理后的衰减比例也越来越高，衰减比例与控制信号Ctrl的电压之间的关系成一定比例，从而实现了通过输入控制模块200的控制信号Ctrl的电压变化，使控制模块200控制射频衰减模块100对射频信号IN的衰减比例随之变化，实现了电调衰减的功能，具有单端口正压控制功能，结构简单，调节线性程度高，可靠性高。

图2示出了本发明一实施例所提供的电调衰减电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的射频衰减模块100包括第一场效应管T1、第二场效应管T2、第三场效应管T3、第一分压单元110、第二分压单元120和第三分压单元130。

第一场效应管T1的高电位端为射频衰减模块100的输入端，第一场效应管T1的低电位端与第二场效应管T2的高电位端和第三场效应管T3的高电位端共接，第二场效应管T2的低电位端接地，第三场效应管T3的低电位端为射频衰减模块100的输出端，第一场效应管T1的控制端接第一分压单元110的第一端，第二场效应管T2的控制端接第二分压单元120的第一端，第三场效应管T3的控制端接第三分压单元130的第一端，第一分压单元110的第二端与第二分压单元120的第二端共接形成射频衰减模块100的第一受控端，第三分压单元130的第二端为射频衰减模块100的第二受控端。

如图2所示，在一个实施例中，第一分压单元110包括电阻R1，第二分压单元120包括电阻R2，第三分压单元130包括电阻R3。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，射频衰减模块100还包括第一分流单元140。

第一分流单元140的第一端和第二端分别与第一场效应管T1的高电位端和低电位端一一对应连接。

如图2所示，在一个实施例中，第一分流单元140包括电阻R5。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，射频衰减模块100还包括第二分流单元150。

第二分流单元150的第一端和第二端分别与第二场效应管T2的高电位端和低电位端一一对应连接。

如图2所示，在一个实施例中，第二分流单元150包括电阻R6。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第一场效应管T1的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第一场效应管T1的高电位端为源极且低电位端为漏极。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第二场效应管T2的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第二场效应管T2的高电位端为源极且低电位端为漏极。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第三场效应管T3的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第三场效应管T3的高电位端为源极且低电位端为漏极。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的控制模块200包括第四场效应管T4、第四分压单元210、第五分压单元220、第六分压单元230、第七分压单元240和第八分压单元250。

第四场效应管T4的高电位端与第四分压单元210的第一端共接形成控制模块200的第一输出端，第四分压单元210的第二端与第五分压单元220的第一端共接且接入直流电，第五分压单元220的第二端与第六分压单元230的第一端、第七分压单元240的第一端和第八分压单元250的第一端共接形成控制模块200的第二输出端，第六分压单元230的第二端为控制模块200的输入端，第七分压单元240的第二端接第四场效应管T4的控制端，第四场效应管T4的低电位端接地，第八分压单元250的第二端接地。

如图2所示，在一个实施例中，第四分压单元210包括电阻R7，第五分压单元220包括电阻R8，第六分压单元230包括电阻R9，第七分压单元240包括电阻R10，第八分压单元250包括电阻R11。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，控制模块200还包括第三分流单元260。

第三分流单元260的第一端和第二端分别与第四场效应管T4的高电位端和低电位端一一对应连接。

如图2所示，在一个实施例中，第三分流单元260包括电阻R4。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，第四场效应管T4的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，第四场效应管T4的高电位端为源极且低电位端为漏极。

本实施例中，第一场效应管T1、第二场效应管T2、第三场效应管T3和第四场效应管T4均为相同型号的FET场效应晶体管，且均为高压导通。

第一场效应管T1、第二场效应管T2和第三场效应管T3组成T型衰减网络，利用第四场效应管T4的沟道电阻作为下偏电阻。

如图2所示，本电路的工作原理为：

当控制信号Ctrl的电压为0V时，第四场效应管T4的栅极电压为低电压，第一场效应管T1和第二场效应管T2的栅极电压为高电压，第三场效应管T3的栅极电压为低电压，故此时，第四场效应管T4截止，第一场效应管T1和第二场效应管T2导通，第三场效应管T3截止，第一衰减比例非常小，电调衰减电路工作在低插损态。

随着控制信号Ctrl的电压增加，第四场效应管T4的导通电阻减小，第一场效应管T1和第二场效应管T2的栅极电压降低，第三场效应管T3的栅极电压增加，电调衰减电路的衰减比例增加。

当控制信号Ctrl的电压为高电压(例如+5V)时，第四场效应管T4的栅极电压为高电压，第一场效应管T1和第二场效应管T2的栅极电压为低电压，第三场效应管T3的栅极电压为高电压，故此时，第四场效应管T4导通，第一场效应管T1和第二场效应管T2截止，第三场效应管T3导通，第二衰减比例很大，电调衰减电路工作在高衰减状态。

实际应用中，本发明实施例中的电调衰减电路的尺寸为0.9mm×0.9mm×0.08mm。该电路封装的芯片采用了片上通孔金属化工艺保证良好接地，不需要额外的接地措施，使用简单方便。芯片背面进行了金属化处理，适用于共晶烧结或导电胶粘接工艺，可满足星载、弹载等高可靠产品要求。

本发明实施例通过调节FET场效应晶体管的栅极电压，控制其源极-漏极之间的导通电阻，通过对FET场效应晶体管构成的T型衰减网络中导通电阻的调节，实现了电调衰减功能，能够对射频信号IN进行衰减得到衰减信号OUT，衰减信号OUT相对于至射频信号IN的衰减比例可以由控制信号Ctrl的电压高低来调节。

射频信号IN在10～3000MHz范围内，该电调衰减电路的衰减比例≥25dB。在相同控制信号的电压下，其衰减比例随频率变化量≤1dB；在控制信号的电压为0V时，实现插损态，该电调衰减电路的插入损耗≤2.5dB。衰减比例的实测结果如图3所示。

本发明实施例中的电调衰减电路，可以有效的简化中频AGC电路结构，并且能有效降低功耗、缩减器件尺寸，具有结构简单、尺寸小、功耗低、装配简单、使用方便、可靠性高的特点。

需要说明的是，本发明说明书和附图中标号相同的端口或引脚即为连通。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电调衰减电路，其特征在于，包括射频衰减模块和控制模块；

所述射频衰减模块的输入端接入射频信号，所述射频衰减模块的输出端输出衰减信号，所述射频衰减模块的第一受控端和第二受控端分别与所述控制模块的第一输出端和第二输出端一一对应连接，所述控制模块的输入端接入控制信号；

当所述控制信号的电压为低电压时，所述控制模块的第一输出端输出高电压信号至所述射频衰减模块的第一受控端，所述控制模块的第二输出端输出低电压信号至所述射频衰减模块的第二受控端，所述射频衰减模块的输入端与输出端之间的等效电阻值为第一电阻值，所述射频衰减模块按照第一衰减比例对所述射频信号进行衰减得到所述衰减信号；

当所述控制信号的电压为高电压时，所述控制模块的第一输出端输出低电压信号至所述射频衰减模块的第一受控端，所述控制模块的第二输出端输出高电压信号至所述射频衰减模块的第二受控端，所述射频衰减模块的输入端与输出端之间的等效电阻值为第二电阻值，所述射频衰减模块按照第二衰减比例对所述射频信号进行衰减得到所述衰减信号；

所述第二电阻值大于所述第一电阻值，所述第二衰减比例大于所述第一衰减比例。

2.如权利要求1所述的电调衰减电路，其特征在于，所述射频衰减模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第一分压单元、第二分压单元和第三分压单元；

所述第一场效应管的高电位端为所述射频衰减模块的输入端，所述第一场效应管的低电位端与所述第二场效应管的高电位端和所述第三场效应管的高电位端共接，所述第二场效应管的低电位端接地，所述第三场效应管的低电位端为所述射频衰减模块的输出端，所述第一场效应管的控制端接所述第一分压单元的第一端，所述第二场效应管的控制端接所述第二分压单元的第一端，所述第三场效应管的控制端接所述第三分压单元的第一端，所述第一分压单元的第二端与所述第二分压单元的第二端共接形成所述射频衰减模块的第一受控端，所述第三分压单元的第二端为所述射频衰减模块的第二受控端。

3.如权利要求2所述的电调衰减电路，其特征在于，所述射频衰减模块还包括第一分流单元；

所述第一分流单元的第一端和第二端分别与所述第一场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

4.如权利要求2所述的电调衰减电路，其特征在于，所述射频衰减模块还包括第二分流单元；

所述第二分流单元的第一端和第二端分别与所述第二场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

5.如权利要求2所述的电调衰减电路，其特征在于，所述第一场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，所述第一场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

6.如权利要求2所述的电调衰减电路，其特征在于，所述第二场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，所述第二场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

7.如权利要求2所述的电调衰减电路，其特征在于，所述第三场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，所述第三场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。

8.如权利要求1至7任一项所述的电调衰减电路，其特征在于，所述控制模块包括第四场效应管、第四分压单元、第五分压单元、第六分压单元、第七分压单元和第八分压单元；

所述第四场效应管的高电位端与所述第四分压单元的第一端共接形成所述控制模块的第一输出端，所述第四分压单元的第二端与所述第五分压单元的第一端共接且接入直流电，所述第五分压单元的第二端与所述第六分压单元的第一端、所述第七分压单元的第一端和所述第八分压单元的第一端共接形成所述控制模块的第二输出端，所述第六分压单元的第二端为所述控制模块的输入端，所述第七分压单元的第二端接所述第四场效应管的控制端，所述第四场效应管的低电位端接地，所述第八分压单元的第二端接地。

9.如权利要求8所述的电调衰减电路，其特征在于，所述控制模块还包括第三分流单元；

所述第三分流单元的第一端和第二端分别与所述第四场效应管的高电位端和低电位端一一对应连接。

10.如权利要求8所述的电调衰减电路，其特征在于，所述第四场效应管的高电位端为漏极且低电位端为源极，或者，所述第四场效应管的高电位端为源极且低电位端为漏极。