[实用新型]一种低插损数控衰减器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波系统集成技术领域，尤其是一种低插损数控衰减器。

背景技术

目前，微波接收前端经常会用到数控衰减器来增加接收动态。随着对微波接收系统灵敏度需求的增加，接收前端的噪声系数要求日益严格，数控衰减器的插入损耗影响也越来越明显。现有的数控衰减器大多是多级衰减器级联实现，插入损耗较大无法避免。

数控衰减器的实现方式，以一种在X波段常用的31.5dB衰减器为例，如图1所示，此数控衰减器在不衰减的情况下，信号需要经过六组双刀双掷开关和两端的隔直电容，插损达到4dB。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种插入损耗低、能够减少接收前端噪声系数、提高接收系统灵敏度的低插损数控衰减器。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种低插损数控衰减器，包括用于接收衰减控制信号的可编程控制器，其输出端与D/A转换器的输入端相连，D/A转换器的输出端与运算放大器的输入端相连，运算放大器的输出端与模拟衰减器的控制端相连。

所述的模拟衰减器的输入端接收微波输入信号，模拟衰减器的输出端输出微波输出信号。

所述的模拟衰减器为电流型或电压型衰减器。

所述的可编程控制器为FPGA可编程控制器或者CPLD可编程控制器。

所述的衰减控制信号为二进制控制码。

由上述技术方案可知，本实用新型采用模拟衰减器，并通过可编程控制器间接控制模拟衰减器的控制端，最终使本实用新型的插损仅为模拟衰减器的插损，可以使X波段20dB动态衰减器的插损小于1dB。本实用新型使用较少的元器件，最大程度上降低插损，减小了接收前端的噪声系数，提高了接收系统的灵敏度。

附图说明

图1为现有技术中数控衰减器的电路框图；

图2为本实用新型中模拟衰减器的电路框图；

图3为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

一种低插损数控衰减器，包括用于接收衰减控制信号的可编程控制器1，所述的衰减控制信号为二进制控制码，可编程控制器1的输出端与D/A转换器2的输入端相连，D/A转换器2的输出端与运算放大器3的输入端相连，运算放大器3的输出端与模拟衰减器4的控制端相连。如图3所示。

如图3所示，所述的模拟衰减器4的输入端接收微波输入信号，模拟衰减器的输出端输出微波输出信号。所述的模拟衰减器4为电流型或电压型衰减器。所述的可编程控制器1为FPGA可编程控制器或者CPLD可编程控制器。

如图2所示，在控制端口无输入电流时，模拟衰减器4处于最低插损状态，通过两级二极管，插损约1dB。本实用新型中，通过可编程控制器1使模拟衰减器4的衰减精度达到普通数控衰减器无法达到的指标。

以下结合图3对本实用新型作进一步的说明。

微波信号输入后，经过模拟衰减器4后输出，在模拟衰减器4不衰减的情况下，插损为模拟衰减器4的最低插损。一般情况下，模拟衰减器4对较大的信号进行衰减，反之，则不进行衰减。

以衰减范围31.5dB、衰减步进0.5dB的衰减器为例，数字控制输入六位衰减控制码——16dB、8dB、4dB、2dB、1dB、0.5dB，可编程控制器1根据输入的控制码输出相应的8位数据，8位数据进入D/A转换器2进行数/模转换后输出模拟电压或电流，输出的模拟信号经过运算放大器3处理后去控制模拟衰减器4进行衰减。

如果控制要求衰减0dB，可编程控制器1输出二进制码00000000，D/A转换器2输出0V，运算放大器3输出电流0mA，模拟衰减器4在0mA时不衰减。此时本实用新型只是模拟衰减器4的最小插损状态，小于数控衰减器的插损指标；

如果控制要求衰减10dB，可编程控制器1输出二进制码00100010，D/A转换器2输出0.81V，运算放大器3输出电流3.2mA，选用的模拟衰减器4衰减10dB；

如果控制要求衰减10.5dB，可编程控制器1输出二进制码00100101，D/A转换器2输出0.92V，运算放大器3输出电流3.5mA，选用的模拟衰减器4衰减10.5dB。可见本实用新型可以实现数控衰减器的数控衰减功能，同时精度较高。

综上所述，本实用新型采用模拟衰减器4，并通过可编程控制器1间接控制模拟衰减器4的控制端，最终使本实用新型的插损仅为模拟衰减器4的插损，可以使X波段20dB动态衰减器的插损小于1dB。本实用新型使用较少的元器件，最大程度上降低插损，减小了接收前端的噪声系数，提高了接收系统的灵敏度。

采用本专利的数控衰减器，具有插损低、精度高的优点，适用于灵敏度较高的微波接收系统。