CN203261300U

CN203261300U - 一种射频可调衰减器

Info

Publication number: CN203261300U
Application number: CN 201320230330
Authority: CN
Inventors: 黄预先; 卢文韬; 梁小芃; 欧震雷
Original assignee: BEIJING HUAXINTAI ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Beijing Huaxintai Science And Technologies Corp ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-04-28

Abstract

本实用新型提供了一种射频可调衰减器，包括：控制电路，具有第一输出端和第二输出端；第一射频开关，具有第一端口和第二端口，通过第一端口与控制电路的第一输出端连接，通过第二端口与控制电路的第二输出端连接；第二射频开关，具有第三端口和第四端口，通过第三端口与控制电路的第一输出端连接，通过第四端口与控制电路的第二输出端连接；隔直耦合电容，连接在第一射频开关和第二射频开关之间的第一通道上；衰减片，连接在第一射频开关和第二射频开关之间的第二通道上；第一通道在控制电路的第一输出端的输出信号的控制下导通；第二通道在控制电路的第二输出端的输出信号的控制下导通。本实用新型能够实现可衰减或不衰减射频信号。

Description

一种射频可调衰减器

技术领域

本实用新型涉及射频衰减器，尤其涉及一种射频可调衰减器。

背景技术

由于现在市面上的射频衰减器芯片最大能承受的输入功率都小于0.1瓦，但是现在很多产品需要用到输入功率大于0.1W甚至大于10W的射频衰减器，而目前低增益、大功率输入、大功率输出的功率放大器，例如塔顶放大器中的下行功率放大器，基本使用以微波断电器为主的微波衰减器，由于微波衰减器占用的体积过大、成本过高，进一步造成了功率放大器的体积过大、成本过高，同时增加了整机工艺设计的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种射频可调衰减器，实现可衰减或不衰减的射频信号。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种射频可调衰减器，包括：

控制电路，具有第一输出端和第二输出端；

第一射频开关，具有第一端口和第二端口，通过所述第一端口与所述控制电路的第一输出端连接，通过所述第二端口与所述控制电路的第二输出端连接；

第二射频开关，具有第三端口和第四端口，通过所述第三端口与所述控制电路的第一输出端连接，通过所述第四端口与所述控制电路的第二输出端连接；

隔直耦合电容，连接在所述第一射频开关和所述第二射频开关之间的第一通道上；

衰减片，连接在所述第一射频开关和所述第二射频开关之间的第二通道上；

所述第一通道在所述控制电路的第一输出端的输出信号的控制下导通；

所述第二通道在所述控制电路的第二输出端的输出信号的控制下导通。

其中，优选地，所述控制电路包括：

转换器，用于将串行信号指令转换为并行电平信号；

比较器，用于将所述并行电平信号转换为目标电压，与所述转换器连接；

反相器，具有所述第一输出端和所述第二输出端，根据所述目标电压生成第一电平或第二电平，其中所述第一电平为所述第一输出端的输出信号，所述第二电平为所述第二输出端的输出信号，所述反相器与所述比较器连接。

其中，优选地，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或

所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。

其中，优选地，所述控制电路还包括：

信号锁存器，用于稳定所述并行电平信号，与所述转换器连接；

所述比较器具体为将稳定后的所述并行电平信号转换为所述目标电压。

其中，优选地，通过脉冲信号控制所述信号锁存器的工作状态。

其中，优选地，所述比较器包括：

外围电路，用于提供基准电压；

运算放大器，用于将所述基准电压与所述并行电平信号比较，得到所述目标电压，所述运算放大器的反相端与所述外围电路连接，所述运算放大器的同相端与所述转换器连接，所述运算放大器的输出端与所述反相器连接。

其中，优选地，所述基准电压的电压值不高于稳定后的所述并行电平信号中高电平的值。

本实用新型具有以下有益效果的至少一项：

本实用新型提供的射频可调衰减器，能够实现可衰减或不衰减的射频信号；

本实用新型提供的射频可调衰减器，能够承受大功率输入；

本实用新型提供的射频可调衰减器，射频信号的衰减值可调；

本实用新型提供的射频可调衰减器，利用现有的射频开关体积小、输入功率大、成本低的特点，降低了功率放大器的成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种射频可调衰减器的示意图；

图2为本实用新型提供的另一种射频可调衰减器的示意图；

图3为本实用新型提供的再一种射频可调衰减器的示意图；

图4为本实用新型提供的第四种射频可调衰减器的示意图；

其中：

1是一个串并转换芯片；

2是一个八组输出的锁存器；

3、4（是一个双运算放大器集成IC，最高工作电压为12.6V；

5是一个六组输出的反相器，工作电压范转为+3V～+15V之间；

6、7、8、9是射频开关，当VDD=8V时，最大可承受输入功率达到十瓦，同时控制信号电平的电压值等于VDD±0.2V时芯片才能正常工作，所以要求反相器供给的控制信号达到8±0.2V；

10、13是大功率衰减片；

11、12是大功率隔直耦合电容。

具体实施方式

为使本实用新型实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型实施例提供了一种射频可调衰减器，如图1所示，包括：

控制电路，具有第一输出端和第二输出端；

在本实用新型实施例中，根据控制电路第一或第二输出端的输出信号，导通第一射频开关、隔直耦合电容和第二射频开关之间的第一通道，或第一射频开关、衰减片和第二射频开关之间的第二通道，使得输入的射频信号进入第一通道或第二通道。

由于隔直耦合电容对射频信号的衰减量很小，可以忽略不计，因此，当射频信号通过所述第一通道时，射频信号不衰减；而射频信号通过所述第一通道时，射频信号发生衰减，衰减信号的大小由所述衰减片的衰减值大小决定，实现了本实用新型的目的。

其中，当射频开关、衰减片、隔直耦合电容的最大承受功率越大时，衰减网络能承受的最大输入功率就越大。

其中，当需要射频信号可调衰减时，可在衰减片的位置连接多组衰减电路，来实现对输入的射频信号衰减值可调的目的。

进一步地，由于射频开关体积小、输入功率大、成本低，利用射频开关来切换射频通道，在实现射频信号可衰减或不衰减的前提下，降低了功率放大器的成本。

在本实用新型提供的射频可调衰减器中，优选地，所述控制电路包括：

转换器，用于将串行信号指令转换为并行电平信号；

此时的射频可调衰减器如图2所示。

转换器将输入的串行信号指令转换为并行输出的高低电平信号，通过比较器将并行输出的高低电平信号转换为目标电压，再由反相器将目标电压转换为第一电平或第二电平，用第一电平或第二电平控制射频开关导通对应的通道。

所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。

由于串并转换时会出现高低电平不稳定的状态，因此，所述控制电路优选地，还包括：

此时的射频可调衰减器如图3所示。

信号锁存器将稳定后的并行电平信号输入比较器，由比较器将所述并行电平信号转换为所述目标电压。

其中，优选地，所述比较器包括：

外围电路，用于提供基准电压；

同时优选地，所述基准电压的电压值不高于稳定后的所述并行电平信号中高电平的值。

当程序串行命令（要求某一引脚输出高电平的命令）输入转换器时，转换器相对应的引脚输出高电平，转换器输出的电平进入锁存器的输入端口，同时锁存器的使能开关引脚的脉冲信号为上升沿时，触发锁存器的输出端与输入端导通，输出端电压等于锁存器的工作电压，锁存器输出端电压进入比较器，同时运算放大器的同相端电压与反相端电压比较并大于反相端电压，运算放大器的输出端输出高电平，运算放大器输出的电平进入反相器的同相端，同时连接到第二输出端，反相器的反相端连接到第一输出端，控制射频开关切换射频通道，使射频信号从第一通道或从第二通道通过，实现可选择衰减网络的目的。

使用多级衰减网络和多组反相器时，可以实现对可调衰减网络中的一组射频信号衰减或多组射频信号同时衰减的目的。

同样，当射频开关、衰减片、隔直耦合电容的最大承受功率越大时，衰减网络能承受的最大功率就越大。

本实用新型实施例还提供了一种可承受最大输入功率为10w的可调衰减器，如图4所示。

其中，射频信号无衰减时的工作原理如下：

步骤一，当程序发送命令使1的第12脚都输出低电平0V，并进入2的第8脚；

步骤二，这时外部再给一个上升沿（3.3V左右）触发电压进入2的第11脚，这时2的第13脚输出低电平0V的电压，并相对应进入4的第3脚；

步骤三，4的第3脚是0V，相对应与4的第2脚电压2V进行比较后从4的第1脚输出0V电压，并进入5的第3脚，当5的第3脚为0V高电平时，5的第4脚原来的高电平为8V；

步骤四，此时6的第1脚变为低电平0V，第2脚变为高电平8V，7的第1脚变为高电平8V，第2脚变为低电平0V；

步骤五，6的第3脚（公共端）与第8脚（RF1）导通，第5脚（RF1）断开，7的第3脚（公共端）与第5脚（RF1）导通，第8脚（RF2）断开；

步骤六，射频信号从6的第3脚（公共端）入，从第8脚（RF2）出后经过隔直耦合电容后进入7的第5脚从第3脚输出，由于隔直耦合电容对射频信号的衰减量很小可以忽略不计，实现射频信号通过时不衰减的目的。

其中，要求衰减信号时的工作原理如下：

步骤一，当程序发送命令，例如11110010时，1的第12脚输出高电平3.3V，并进入2的第8脚；

步骤二，这时外部再给一个上升沿（3.3V左右）触发电压进入2的第11脚，这时2的输出高电平3.3V的电压，并进入4的第3脚；

步骤三，4的第3脚电压3.3V与4的第2脚电压2V进行比较后从4的第1脚输出8V电压，并进入5的第3脚，当5的第3脚为8V高电平时，5的第4脚由原来的高电平8V变为低电平0V；

步骤四，此时6的第1脚由原来的低电平0V变为高电平8V，第2脚由原来的高电平8V变为低电平0V，7的第1脚由原来的高电平8V变为低电平0V，第2脚由原来的低电平0V变为高电平8V；

步骤五，6的第3脚（公共端）与第5脚（RF1）导通，第8脚（RF2）断开，7的第3脚（公共端）与第8脚（RF2）导通，第5脚（RF1）断开；

步骤六，射频信号从6的第3脚（公共端）入，从第5脚（RF1）出后经过10衰减信号后进入7的第8脚从第3脚输出实现射频信号衰减的目的，衰减信号的大小由10（衰减片）的衰减值大小来决定。

当需要射频信号可调衰减时后面连接多组衰减器电路便可实现可调整的射频信号输出的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种射频可调衰减器，其特征在于，包括：

控制电路，具有第一输出端和第二输出端；

2.如权利要求1所述的射频可调衰减器，其特征在于，所述控制电路包括：

转换器，用于将串行信号指令转换为并行电平信号；

3.如权利要求2所述的射频可调衰减器，其特征在于，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或

所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。

4.如权利要求2所述的射频可调衰减器，其特征在于，所述控制电路还包括：

5.如权利要求4所述的射频可调衰减器，其特征在于，通过脉冲信号控制所述信号锁存器的工作状态。

6.如权利要求3所述的射频可调衰减器，其特征在于，所述比较器包括：

外围电路，用于提供基准电压；

7.如权利要求6所述的射频可调衰减器，其特征在于，所述基准电压的电压值不高于稳定后的所述并行电平信号中高电平的值。