CN111988014B - 应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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Coff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Coff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：
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，所述衰减电路包括相位调节支路Ⅰ、相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路，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；所述相位调节支路Ⅰ连接于传输线TL1与传输线TL2之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅰ用于对数控衰减器输入信号的相位进行调节；所述相位调节支路Ⅱ连接于传输线TL5与传输线TL6之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅱ用于对数控衰减器输入信号的相位进行调节；所述数控衰减器通过输入的控制电压A和控制电压B输入高低电压的切换来实现直通状态与衰减状态的切换。
衰减器是双端口器件，主要作用有调节信号传输功率大小、改善阻抗匹配等，不同系统对衰减器的衰减量大小要求也不同，小到几dB，大到几十dB，甚至上百dB。无线通信技术的发展对微波射频通信链中每个部件都提出了更高的要求，衰减器也应该向更高的应用频率发展。传统的衰减器在较高的频率下，由于受电阻自身寄生参数、连接电阻的微带等影响，会导致衰减器的端口驻波较差，衰减值会随频率倾斜。此外，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，从而使衰减器的附加相移变差。并且，传统数控衰减器由于电路中晶体管的寄生电容的存在，在衰减状态下，当频率高于10GHz以上时会出现明显的相位偏移，从而使数控衰减器的直通状态和衰减状态存在一个很大的相位差，造成附加相移指标恶化明显，在某些应用领域无法使用。为了解决上述问题，本发明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，使数控衰减器处于直通状态时，晶体管FET3处于导通状态，衰减电路处于不导通状态；当数控衰减器处于衰减状态时，晶体管FET3处于关断状态，衰减电路处于导通状态。此外，晶体管FET3为数控衰减器的串联晶体管，一般会选取尺寸较大的晶体管，减小晶体管导通时的寄生电阻Ron，从而降低数控衰减器的直通态插入损耗。但是对于工作在较高频率的数控衰减器，由于晶体管尺寸越大，其关断态下的寄生电容Coff越大，数控衰减器的附加相移也会越大，因此晶体管FET3的尺寸也不宜取很大。本发明中晶体管FET3的具体尺寸与数控衰减器的最高工作频率、插入损耗指标要求等有关，一般来说数控衰减器的工作频率越高，晶体管FET3的尺寸越小，若晶体管FET3的尺寸太大，则数控衰减器在高频处的衰减精度以及附加相移会恶化明显；数控衰减器低频率处的插入损耗要求越小，则晶体管FET3的尺寸越大，若晶体管FET3的尺寸太小，则数控衰减器的插入损耗会恶化明显。因此晶体管FET3需要根据数控衰减器的工作频率以及性能指标来决定，通过实际电路的仿真结果来对晶体管FET3的尺寸进行优化。
进一步的，所述相位调节支路Ⅰ包括晶体管FET1、电阻R1及电容C1，所述晶体管FET1的源极连接在传输线TL1和传输线TL2之间的连接线路上，且其栅极与电阻R1连接，所述电阻R1相对连接晶体管FET1端的另一端为控制电压的输入端A，所述晶体管FET1的漏极与电容C1连接，所述电容C1相对连接晶体管FET1端的另一端接地。本发明在使用时，控制电压的输入端A输入-0.5～+1V的直流电压、控制电压的输入端B输入-5.5～-2V的直流电压时，晶体管FET3处于导通状态、晶体管FET1处于关断状态，且相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路不导通，此时数控衰减器呈现直通状态。当控制电压的输入端A输入-5.5～-2V的直流电压、控制电压的输入端B输入-0.5～+1V的直流电压时，晶体管FET3处于关断状态、晶体管FET1处于导通状态，且相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路导通，此时数控衰减器呈现衰减状态。并且，本发明通过引入晶体管FET1等元器件来降低数控衰减器高频处的附加相移，从而使数控衰减器能够工作在更高的工作频率。
进一步的，所述相位调节支路Ⅱ包括晶体管FET5、电阻R8及电容C2，所述晶体管FET5的源极连接在传输线TL5和传输线TL6之间的连接线路上，且其栅极与电阻R8连接，所述电阻R8相对连接晶体管FET5端的另一端为控制电压的输入端A，所述晶体管FET5的漏极与电容C2连接，所述电容C2相对连接晶体管FET5端的另一端接地。本发明在使用时，控制电压的输入端A输入-0.5～+1V的直流电压、控制电压的输入端B输入-5.5～-2V的直流电压时，晶体管FET3处于导通状态、晶体管FET1和晶体管FET5处于关断状态，且衰减精度调节支路不导通，此时数控衰减器呈现直通状态。当控制电压的输入端A输入-5.5～-2V的直流电压、控制电压的输入端B输入-0.5～+1V的直流电压时，晶体管FET3处于关断状态、晶体管FET1和晶体管FET5处于导通状态，且衰减精度调节支路导通，此时数控衰减器呈现衰减状态。
进一步的，所述电容C1、电容C2的取值范围为0.02pF-0.5pF。本发明中的电容C1、电容C2的取值范围是根据常用数控衰减器的工作频率范围、附加相移指标要求计算得出的，若低于0.02pF，则电容太小，无法实现调节附加相移的功能；若高于0.5pF，则会导致相位补偿量过大，使附加相移向反方向偏移，同样会造成附加相移恶化。所以，电容C1、电容C2可以调节数控衰减器在衰减状态下的相位，从而减小数控衰减器在高频处的附加相移。
进一步的，所述衰减精度调节支路包括晶体管FET2、晶体管FET4、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、传输线TL3及传输线TL4，所述晶体管FET2的源极连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，且其栅极与电阻R2连接，所述电阻R2相对连接晶体管FET2端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET2的漏极与电阻R3连接，所述电阻R3相对连接晶体管FET2端的另一端接地；所述晶体管FET4的源极连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上，且其栅极与电阻R6连接，所述电阻R6相对连接晶体管FET4端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET4的漏极与电阻R7连接，所述电阻R7相对连接晶体管FET4端的另一端接地；所述传输线TL3、电阻R5和传输线TL4依次串联，所述传输线TL3相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET2的源极连接，所述传输线TL4相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET4的源极连接。当控制电压输入端A接-5.5～-2V直流电压，控制电压输入端B接-0.5～+1V直流电压时，晶体管FET3处于导通状态，晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5处于关断状态，此时数控衰减器呈现直通状态。当控制电压输入端A接-0.5～+1V直流电压，控制电压输入端B接-5.5～-2V直流电压时，晶体管FET3处于关断状态，晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5处于导通状态，此时数控衰减器呈现衰减状态。
进一步的，所述电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均为3Ω-300Ω。本发明中的电阻R5、电阻R3、电阻R7阻值范围为3Ω-300Ω是根据数控衰减器的衰减量来决定的，一般业界对π型衰减网络的衰减量的要求为2-30dB，在这个衰减量范围内，通过计算可以得出电阻R5、电阻R3、电阻R7阻值范围为3Ω-300Ω，超过这个范围的话数控衰减器的衰减量无法控制在2-30dB内。所以，将电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均设置为3Ω-300Ω，可以保证数控衰减器的衰减精度。
进一步的，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8为隔离电阻，且其阻值均大于1KΩ。本发明中的隔离电阻越大，晶体管的开关时间会越慢，隔离电阻的上限取决于对数控衰减器的开关时间指标要求；并且，隔离电阻越大，晶体管从源端或漏端泄露到栅端的射频信号就越小，从而数控衰减器射频支路的插损越小。所以，将电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8的阻值均设置为大于1KΩ，可以防止射频信号泄漏到晶体管的栅极，且电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8的阻值越大，数控衰减器的插入损耗越小。
进一步的，所述衰减精度调节支路包括晶体管FET6、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、传输线TL7及传输线TL8，所述传输线TL7的一端连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，所述电阻R9的两端分别与传输线TL7和电阻R10连接，所述电阻R10相对连接电阻R9端的另一端与传输线TL8连接，所述传输线TL8相对连接电阻R10端的另一端连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上；所述晶体管FET6的源极连接在电阻R9和电阻R10之间的连接线路上，且其栅极与电阻R11连接，所述电阻R11相对连接晶体管FET6端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET6的漏极与电阻R12连接，所述电阻R12相对连接晶体管FET6端的另一端接地。当控制电压输入端A接-5.5～-2V直流电压，控制电压输入端B接-0.5～+1V直流电压时，晶体管FET3处于导通状态，晶体管FET1c、晶体管FET6、晶体管FET4c处于关断状态，此时数控衰减器呈现直通状态。当控制电压输入端A接-0.5～+1V直流电压，控制电压输入端B接-5.5～-2V直流电压时，晶体管FET3处于关断状态，晶体管FET1c、晶体管FET6、晶体管FET4c处于导通状态，此时数控衰减器呈现衰减状态。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)相较于传统的数控衰减器在高频处由于晶体管寄生电容Coff的影响附加相移会增大，本发明通过引入晶体管FET1、晶体管FET5、电容C1、电容C2在不影响数控衰减器导通状态插入损耗的前提下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，提高数控衰减器的高频带宽。
(2)本发明可通过调整电阻R3、电阻R5、电阻R7、晶体管FET2、晶体管FET3、以及晶体管FET4来调整所述数控衰减器的衰减精度。
(3)本发明解决了数控衰减器工作在10GHz以上频率时附加相移偏大的技术难题，使数控衰减器的工作频率可以向更高频率扩展。
(4)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，相比这两种技术方案，本发明的数控衰减器的电路结构具有非常明显的插入损耗优势。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为T型衰减器基本结构图；
图2为π型衰减器基本结构图；
图3为本发明一个具体实施例的结构图；
图4为本发明的数控衰减器直通态等效电路图；
图5为本发明的数控衰减器直通态进一步等效电路图；
图6为本发明的数控衰减器衰减态等效电路图；
图7为本发明的另一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图3所示，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，本实施例的衰减电路包括相位调节支路Ⅰ、相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路，其中，相位调节支路Ⅰ连接于传输线TL1与传输线TL2之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅰ用于对数控衰减器输入信号的相位进行调节；相位调节支路Ⅱ连接于传输线TL5与传输线TL6之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅱ用于对数控衰减器输入信号的相位进行调节；数控衰减器通过输入的控制电压A和控制电压B输入高低电压的切换来实现直通状态与衰减状态的切换。此外，传输线TL1的一端与传输线TL2连接，传输线TL1的另一端为数控衰减器信号输入端，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，晶体管FET3的栅极与电阻R4连接，传输线TL5的两端分别与晶体管FET3的漏极和传输线TL6连接，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，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。
本实施例的相位调节支路Ⅰ包括晶体管FET1、电阻R1及电容C1，晶体管FET1的源极连接在传输线TL1和传输线TL2之间的连接线路上，且其栅极与电阻R1连接，电阻R1相对连接晶体管FET1端的另一端为控制电压的输入端A，晶体管FET1的漏极与电容C1连接，电容C1相对连接晶体管FET1端的另一端接地。此外，电容C1、电容C2的取值范围为0.02pF-0.5pF。本实施例的相位调节支路Ⅱ包括晶体管FET5、电阻R8及电容C2，晶体管FET5的源极连接在传输线TL5和传输线TL6之间的连接线路上，且其栅极与电阻R8连接，电阻R8相对连接晶体管FET5端的另一端为控制电压的输入端A，晶体管FET5的漏极与电容C2连接，电容C2相对连接晶体管FET5端的另一端接地。本实施例的衰减精度调节支路包括晶体管FET2、晶体管FET4、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、传输线TL3及传输线TL4，晶体管FET2的源极连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，且其栅极与电阻R2连接，电阻R2相对连接晶体管FET2端的另一端为外接控制电压输入端A，晶体管FET2的漏极与电阻R3连接，电阻R3相对连接晶体管FET2端的另一端接地；晶体管FET4的源极连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上，且其栅极与电阻R6连接，电阻R6相对连接晶体管FET4端的另一端为外接控制电压输入端A，晶体管FET4的漏极与电阻R7连接，电阻R7相对连接晶体管FET4端的另一端接地；传输线TL3、电阻R5和传输线TL4依次串联，传输线TL3相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET2的源极连接，传输线TL4相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET4的源极连接。此外，电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均为3Ω-300Ω，电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8为隔离电阻，且其阻值均大于1KΩ。
基于平面结构的衰减器主要包括π型衰减器和T型衰减器，其基本结构如图1和图2所示。对于T型衰减器，当控制电压输入端A接-5V，控制电压输入端B接0V时，晶体管FET1a导通，晶体管FET2a关断，射频信号直接通过FET1a，此时数控衰减器工作在直通态；当控制电压输入端A接0V，控制电压输入端B接-5V时，晶体管FET1a关断，晶体管FET2a导通，射频信号通过由电阻R1a、电阻R2a和电阻R3a组成的衰减网络，此时数控衰减器工作在衰减态。对于π型衰减器，当控制电压输入端A接-5V，控制电压输入端B接0V时，晶体管FET1b导通，晶体管FET2b和晶体管FET3b关断，射频信号直接通过FET1b，此时数控衰减器工作在直通态；当控制电压输入端A接0V，控制电压输入端B接-5V时，晶体管FET1b关断，晶体管FET2b和晶体管FET3b导通，射频信号通过由电阻R1b、电阻R2b和电阻R3b组成的衰减网络，此时数控衰减器工作在衰减态。
本实施例中，当控制电压的输入端A接-5.5～-2V直流电压，控制电压的输入端B接-0.5～+1V直流电压时，晶体管FET3处于导通状态，晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5处于关断状态，此时数控衰减器呈现直通状态，其等效电路图如图4所示。由于晶体管FET3的尺寸较大，导通状态寄生电阻Ron3阻值很小，阻值一般在2Ω以内，远远小于电阻R5的阻值。晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5的尺寸较小，此时晶体管的寄生电容Coff1、Coff2、Coff4、Coff5的容值很小，一般会远远小于0.05pF。此时数控衰减器的等效电路可进一步等效为图5所示，由于晶体管FET3的寄生电阻Ron3阻值很小，数控衰减器呈现出低插入损耗的直通状态。
当控制电压输入端A接-0.5～+1V直流电压，控制电压输入端B接-5.5～-2V直流电压时，晶体管FET3处于关断状态，晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5处于导通状态，此时数控衰减器呈现衰减状态，其等效电路图如图6所示。由于晶体管FET3的尺寸较大，关断状态下的寄生电容Coff3容值较大，一般情况下会大于0.15pF，这会给数控衰减器衰减态引入一个比较大的相位偏移，造成附加相移的恶化。晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5的尺寸较小，导通状态下的寄生电阻Ron1、电阻Ron2、电阻Ron4、电阻Ron4的阻值较大，其中寄生电阻Ron2、电阻Ron4分别与电阻R3、电阻R7串联，与电阻R5一起构成了数控衰减器的π型衰减网络；寄生电阻Ron1、电阻Ron5分别与电容C1、电阻C2串联，构成一个RC串联电路来对数控衰减器衰减态的相位进行调制，减小晶体管FET3寄生电容Coff3引起的相位偏移，降低数控衰减器的附加相移。
本实施例中的数控衰减器在衰减状态的等效电路图如图6所示，在这种状态下传统数控衰减器由于晶体管FET3关断时的寄生电容Coff3比较大，会使数控衰减器高频时的相位出现很大的偏移。本实施例中的数控衰减器通过引入晶体管FET1、FET5以及电容C1、C2来调整衰减态的附加相移，此时晶体管FET1、FET5处于导通状态，等效电路为一个小电阻，等效电阻Ron1、Ron2与电容C1、电容C2形成RC串联网路，并联在射频之路上，可以抵消晶体管FET3寄生电容Coff3引入的相位偏移，从而降低数控衰减器的附加相移。
本发明在使用过程中，可通过调整电容C1、电容C2、传输线TL3、传输线TL4、晶体管FET1以及晶体管FET5来优化所述数控衰减器的附加相移。并且，还可通过调整电阻R3、电阻R5、电阻R7、晶体管FET2、晶体管FET3、以及晶体管FET4来调整所述数控衰减器的衰减精度。晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5的晶体管尺寸一般控制在1X25um—4X25um之间，若晶体管尺寸过大，则在数控衰减器的直通状态下，晶体管FET1、晶体管FET2、晶体管FET4、晶体管FET5的寄生电容Coff会比较大，寄生电阻Roff会比较小，从而使直通状态下存在一个到地的并联电阻，造成数据衰减器直通状态下的插入损耗明显恶化；若晶体管尺寸过小，则晶体管的输出功率1dB压缩点会明显降低，从而造成数控衰减器的输出功率1dB压缩点降低，造成数控衰减器无法在大信号状态下工作。
实施例2
如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于衰减精度调节支路不同：本实施例在所述衰减精度调节支路包括晶体管FET6、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、传输线TL7及传输线TL8，传输线TL7的一端连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，电阻R9的两端分别与传输线TL7和电阻R10连接，电阻R10相对连接电阻R9端的另一端与传输线TL8连接，传输线TL8相对连接电阻R10端的另一端连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上；晶体管FET6的源极连接在电阻R9和电阻R10之间的连接线路上，且其栅极与电阻R11连接，电阻R11相对连接晶体管FET6端的另一端为外接控制电压输入端A，晶体管FET6的漏极与电阻R12连接，电阻R12相对连接晶体管FET6端的另一端接地。与实施例1相比，实施例2中衰减精度调节支路的形式与实施例1中的衰减精度调节支路的形式不同，但其功能一致，图7是本发明的另一种实现形式，在电路设计中可以根据实际情况选择合适的结构。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施例在所述电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均为3Ω-300Ω。将电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均设置为3Ω-300Ω，可以保证数控衰减器的衰减精度。
实施例4
本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施例在所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8为隔离电阻，且其阻值均大于1KΩ。电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8的阻值设置为大于1KΩ可以防止射频信号泄漏到晶体管的栅极，电阻阻值越大，数控衰减器的插入损耗越小。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，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，所述衰减电路包括相位调节支路Ⅰ、相位调节支路Ⅱ、衰减精度调节支路，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；所述相位调节支路Ⅰ连接于传输线TL1与传输线TL2之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅰ用于对数控衰减器输入信号的相位进行调节；所述相位调节支路Ⅱ连接于传输线TL5与传输线TL6之间的连接线路上，并外接控制电压输入端A，相位调节支路Ⅱ用于对相位调节支路Ⅰ输出信号的相位进行调节；所述衰减精度调节支路连接于传输线TL2与晶体管FET3之间的连接线路以及传输线TL5与晶体管FET3之间的连接线路上，衰减精度调节支路用于对数控衰减器的衰减精度进行调节；所述数控衰减器通过输入的控制电压A和控制电压B输入高低电压的切换来实现直通状态与衰减状态的切换。
2.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述相位调节支路Ⅰ包括晶体管FET1、电阻R1及电容C1，所述晶体管FET1的源极连接在传输线TL1和传输线TL2之间的连接线路上，且其栅极与电阻R1连接，所述电阻R1相对连接晶体管FET1端的另一端为控制电压的输入端A，所述晶体管FET1的漏极与电容C1连接，所述电容C1相对连接晶体管FET1端的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述相位调节支路Ⅱ包括晶体管FET5、电阻R8及电容C2，所述晶体管FET5的源极连接在传输线TL5和传输线TL6之间的连接线路上，且其栅极与电阻R8连接，所述电阻R8相对连接晶体管FET5端的另一端为控制电压的输入端A，所述晶体管FET5的漏极与电容C2连接，所述电容C2相对连接晶体管FET5端的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述电容C1、电容C2的取值范围为0.02pF-0.5pF。
5.根据权利要求4所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述衰减精度调节支路包括晶体管FET2、晶体管FET4、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、传输线TL3及传输线TL4，所述晶体管FET2的源极连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，且其栅极与电阻R2连接，所述电阻R2相对连接晶体管FET2端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET2的漏极与电阻R3连接，所述电阻R3相对连接晶体管FET2端的另一端接地；所述晶体管FET4的源极连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上，且其栅极与电阻R6连接，所述电阻R6相对连接晶体管FET4端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET4的漏极与电阻R7连接，所述电阻R7相对连接晶体管FET4端的另一端接地；所述传输线TL3、电阻R5和传输线TL4依次串联，所述传输线TL3相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET2的源极连接，所述传输线TL4相对连接电阻R5端的另一端与晶体管FET4的源极连接。
6.根据权利要求5所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述电阻R3、电阻R5及电阻R7的阻值范围均为3Ω-300Ω。
7.根据权利要求5所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R6及电阻R8为隔离电阻，且其阻值均大于1KΩ。
8.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波的低相移宽带数控衰减器，其特征在于，所述衰减精度调节支路包括晶体管FET6、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、传输线TL7及传输线TL8，所述传输线TL7的一端连接在传输线TL2和晶体管FET3之间的连接线路上，所述电阻R9的两端分别与传输线TL7和电阻R10连接，所述电阻R10相对连接电阻R9端的另一端与传输线TL8连接，所述传输线TL8相对连接电阻R10端的另一端连接在晶体管FET3和传输线TL5之间的连接线路上；所述晶体管FET6的源极连接在电阻R9和电阻R10之间的连接线路上，且其栅极与电阻R11连接，所述电阻R11相对连接晶体管FET6端的另一端为外接控制电压输入端A，所述晶体管FET6的漏极与电阻R12连接，所述电阻R12相对连接晶体管FET6端的另一端接地。
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