CN209982454U - 一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，本实用新型包括信号输入端、第一3DB电桥电路B1，步进衰减电路，第二3DB电桥电路B2和信号输出端；第一3DB电桥电路B1的输入端连接信号输入端，第一3DB电桥电路B1的输出端连接步进衰减电路的输入端，步进衰减电路的输出端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，第二3DB电桥电路B2的输出端连接信号输出端；其中，步进衰减电路包括第一，第二步进衰减电路，且第一3DB电桥电路B1的输出端分别连接第一步进衰减电路、第二步进衰减电路，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2；还包括驱动电路M，驱动电路M与第一步进衰减电路、第二步进衰减电路均连接。

Description

一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路

技术领域

本实用新型涉及衰减电路技术领域，具体涉及一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路。

背景技术

PIN二极管是一种基本元器件，具有响应速度快、体积小和质量轻等特点。在多波束分机、相控阵雷达、电子对抗技术、微波通信和微波测量技术方面都有应用。可利用PIN二极管构建不同的微波控制器件：如微波控制开关、移相器等。

步进衰减器是一种电压控制器件，广泛应用于各种增益控制电路中。常规的步进衰减器中，利用控制电压控制PIN二极管的正向导通电路和反向截止电容，实现信号的幅度控制。该类控制方式简单，高效，能满足大部分环境下的使用需求。但是，该类电路控制方式却不能实现衰减信号的连续变化，干扰信号也容易与有用信号叠加，且不容易祛除干扰信号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：基于常规步进衰减器在幅度控制和抑制干扰信号的不足，不能实现幅度连续衰减，干扰信号会与有用信号叠加，不容易祛除的问题，本实用新型提供了解决上述问题的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，包括信号输入端、第一3DB电桥电路B1，步进衰减电路，第二3DB电桥电路B2和信号输出端；

第一3DB电桥电路B1的输入端连接信号输入端，第一3DB电桥电路B1的输出端连接步进衰减电路的输入端，步进衰减电路的输出端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，第二3DB电桥电路B2的输出端连接信号输出端；其中，所述步进衰减电路包括第一步进衰减电路和第二步进衰减电路，且第一3DB电桥电路B1的输出端分别连接第一步进衰减电路、第二步进衰减电路，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2；

还包括驱动电路M，驱动电路M与第一步进衰减电路、第二步进衰减电路均连接。

工作原理是：基于常规步进衰减器在幅度控制和抑制干扰信号的不足，不能实现幅度连续衰减，干扰信号会与有用信号叠加，不容易祛除的问题，本实用新型采用上述方案通过3DB电桥电路和步进衰减电路组成的组合电路，来解决幅度连续控制和干扰问题；第一3DB电桥电路B1用作信号分解电路，第二3DB电桥电路B2用作信号合成电路，当信号通过信号输入端输入时，第一3DB电桥电路B1将输入信号分成幅度相等，相位差90°两路信号，两路信号分别输入由第一步进衰减器和第二步进衰减器，第一步进衰减器和第二步进衰减器在驱动电路输出电流控制下，第一步进衰减器和第二步进衰减器的电阻连续变换，因此信号幅度也连续变化，实现连续控制信号幅度，且利于祛除干扰信号，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2进行合成并输出。本实用新型结构合理，利用3DB电桥电路和步进衰减器组成的平衡式连续衰减电路，实现了信号幅度的连续控制，第一3DB电桥电路B1将信号分成两路，提高了功率容量。

优选地，所述第一步进衰减电路由二极管D3、D4和D5并联组成，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D3、D4和D5的负极均接地；

所述第二步进衰减电路由二极管D6、D7和D8并联组成，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D6、D7和D8的负极均接地。

优选地，所述二极管D3、D4、D5、D6、D7和D8均采用PIN二极管，PIN二极管响应速度快、体积小和质量轻，利于实现PIN二极管电阻连续变换。

优选地，还包括第一3DB电桥电路B1的接地端、第二3DB电桥电路B2的接地端，第一3DB电桥电路B1的接地端通过串联的电容C3和电阻R1后接地，通过电容C3滤波，并结合电阻R1使通过的信号更加稳定；所述第二3DB电桥电路B2的接地端通过串联的电容C5和电阻R3后接地，通过电容C5滤波，并结合电阻R3使通过的信号更加稳定。

优选地，还包括电容C9、电容C7，电容C9一端连接信号输入端，另一端连接第一3DB电桥电路B1的输入端；电容C7一端连接第二3DB电桥电路B2的输出端，另一端连接信号输出端；电容C9实现对信号输入端进来的信号进行初步滤波，电容C7实现对经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后合并的信号进行再次滤波。

优选地，所述信号输入端、信号输出端均接地。

优选地，还包括驱动电路M的接地端，驱动电路M的接地端通过电阻R2后接地。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型利用第一3DB电桥将信号分成两路信号，经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路进行信号衰减，并通过第二3DB电桥电路进行信号的合成，实现信号幅度的连续变换，且利于祛除干扰信号；

2、本实用新型设计的电路相比数控衰减器实现了幅度的精确控制，在精确控制领域有广泛的应用前景；

3、本实用新型结构合理，利用3DB电桥电路和步进衰减器组成的平衡式连续衰减电路，实现了信号幅度的连续控制，第一3DB电桥电路B1将信号分成两路，提高了功率容量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的平衡式连续衰减电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，包括信号输入端RFin、第一3DB电桥电路B1，步进衰减电路，第二3DB电桥电路B2和信号输出端RFout；且所述信号输入端RFin、信号输出端RFout均接地；

第一3DB电桥电路B1、第二3DB电桥电路B2均有四个接口端，包括输入端、两个输出端及接地端；

第一3DB电桥电路B1的输入端连接信号输入端RFin，第一3DB电桥电路B1的输出端连接步进衰减电路的输入端，步进衰减电路的输出端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，第二3DB电桥电路B2的输出端连接信号输出端RFout；其中，所述步进衰减电路包括第一步进衰减电路和第二步进衰减电路，且第一3DB电桥电路B1的输出端分别连接第一步进衰减电路、第二步进衰减电路，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2；

具体地，所述第一步进衰减电路由二极管D3、D4和D5并联组成，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D3、D4和D5的负极均接地；所述第二步进衰减电路由二极管D6、D7和D8并联组成，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D6、D7和D8的负极均接地。

在本实施例中，所述二极管D3、D4、D5、D6、D7和D8均采用PIN二极管，PIN二极管响应速度快、体积小和质量轻，利于实现PIN二极管电阻连续变换。

具体地，还包括第一3DB电桥电路B1的接地端、第二3DB电桥电路B2的接地端，第一3DB电桥电路B1的接地端通过串联的电容C3和电阻R1后接地，通过电容C3滤波，并结合电阻R1使通过的信号更加稳定；所述第二3DB电桥电路B2的接地端通过串联的电容C5和电阻R3后接地，通过电容C5滤波，并结合电阻R3使通过的信号更加稳定。

具体地，还包括电容C9、电容C7，电容C9一端连接信号输入端RFin，另一端连接第一3DB电桥电路B1的输入端；电容C7一端连接第二3DB电桥电路B2的输出端，另一端连接信号输出端RFout；电容C9实现对信号输入端RFin进来的信号进行初步滤波，电容C7实现对经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后合并的信号进行再次滤波。

还包括驱动电路M，驱动电路M与第一步进衰减电路、第二步进衰减电路均连接；驱动电路M的接地端通过电阻R2后接地。

工作原理是：基于常规步进衰减器在幅度控制和抑制干扰信号的不足，不能实现幅度连续衰减，干扰信号会与有用信号叠加，不容易祛除的问题，本实用新型采用上述方案通过3DB电桥电路和步进衰减电路组成的组合电路，来解决幅度连续控制和干扰问题；RFin为信号输入端，RFout为信号输出端，当信号通过信号输入端RFin输入时，第一3DB电桥电路B1将输入信号分成幅度相等，相位差90°两路信号，两路信号分别输入由PIN二极管构建的第一步进衰减器和第二步进衰减器，第一步进衰减器和第二步进衰减器在驱动电路输出电流控制下，PIN二极管电阻连续变换，因此信号幅度也连续变化，且利于祛除干扰信号，实现连续控制信号幅度，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2进行合成并输出。

详细地，第一3DB电桥电路B1用作信号分解电路，第二3DB电桥电路B2用作信号合成电路，当信号经过第一3DB电桥电路B1，信号被分成信号1和信号2，这时经第二3DB电桥电路B2合成的信号与横坐标成45°，当第一步进衰减器、第二步进衰减器的PIN二极管(D3、D4、D5、D6、D7和D8)电阻连续变换时，信号1或信号2幅度变换，经第二3DB电桥电路B2进行合成的信号与横坐标的夹角也跟着变换。进而，信号1随着第一步进衰减器、第二步进衰减器而产生信号幅度变换，合成信号此时随横坐标的夹角不在是45°。随着第一步进衰减器、第二步进衰减器控制电流的变化，则合成信号会随着信号的大小与横坐标的夹角连续变换，信号幅度也连续变换。

本实用新型结构合理，利用3DB电桥电路和步进衰减器组成的平衡式连续衰减电路，3DB电桥电路采用微带电路，步进衰减器采用PIN二极管组成，实现了信号幅度的连续控制，第一3DB电桥电路B1将信号分成两路，提高了功率容量。

本实用新型电路应用到双极电调衰减器中，射频信号从信号输入端输入，经过3DB电桥电路和步进衰减电路，满足信号幅度连续变换和精度控制的要求，本实用新型的平衡式连续衰减电路满足连续衰减范围大致50dB以上。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：包括信号输入端、第一3DB电桥电路B1，步进衰减电路，第二3DB电桥电路B2和信号输出端；

第一3DB电桥电路B1的输入端连接信号输入端，第一3DB电桥电路B1的输出端连接步进衰减电路的输入端，步进衰减电路的输出端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，第二3DB电桥电路B2的输出端连接信号输出端；其中，所述步进衰减电路包括第一步进衰减电路和第二步进衰减电路，且第一3DB电桥电路B1的输出端分别连接第一步进衰减电路、第二步进衰减电路，信号经过第一步进衰减电路、第二步进衰减电路后共同输出至第二3DB电桥电路B2；

还包括驱动电路M，驱动电路M与第一步进衰减电路、第二步进衰减电路均连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：所述第一步进衰减电路由二极管D3、D4和D5并联组成，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D3、D4和D5的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D3、D4和D5的负极均接地；

所述第二步进衰减电路由二极管D6、D7和D8并联组成，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第一3DB电桥电路B1的输出端，同时，二极管D6、D7和D8的正极作为公共端连接第二3DB电桥电路B2的输入端，二极管D6、D7和D8的负极均接地。

3.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：二极管D3、D4、D5、D6、D7和D8均采用PIN二极管。

4.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：还包括第一3DB电桥电路B1的接地端、第二3DB电桥电路B2的接地端，第一3DB电桥电路B1的接地端通过串联的电容C3和电阻R1后接地；所述第二3DB电桥电路B2的接地端通过串联的电容C5和电阻R3后接地。

5.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：还包括电容C9、电容C7，电容C9一端连接信号输入端，另一端连接第一3DB电桥电路B1的输入端；电容C7一端连接第二3DB电桥电路B2的输出端，另一端连接信号输出端。

6.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：所述信号输入端、信号输出端均接地。

7.根据权利要求1所述的一种利用相位控制信号幅度的平衡式连续衰减电路，其特征在于：还包括驱动电路M的接地端，驱动电路M的接地端通过电阻R2后接地。