[发明专利]2～20GHz的斜率可调温度补偿电路

说明书

本发明为2～20GHz的斜率可调温度补偿电路，解决模拟温补电路随着频率提高指标逐渐恶化，到20GHz几乎没有温补效果，且插损大的问题。直流电源的输出经过串联的第1、2基准调节电阻R1、R2分压后从两基准调节电阻连接端输入加法电路U3，直流电源的输出经温度传感器U2产生变化电压，该变化电压经过第1斜率调整电阻R3后，一路输入加法电路U3，一路经第2斜率调整电阻R4接地，加法电路U3的输入端与匹配电阻R5连接,加法电路U3将第1、2斜率调整电阻产生的斜率调整输出电压与第1、2基准调节电阻产生的基准调节输出电压相加后输出至电调衰减芯片U1的控制端,控制其衰减量，射频信号经过受控制的电调衰减芯片U1输出。

技术领域

本发明与模拟温补电路有关。

背景技术

现有的温补电路有热敏电阻形式模拟温补，数字电路形温补两种形式。

模拟温补电路有用带宽窄，高端温补效果差的缺点。以超宽带温补衰减器HTCA1803N9为例，在-40℃—+105℃时3MHz时温补效果为4dB，8.5GHz时温补效果1.5dB，18GHz为1dB，几乎无效，还会给链路带来不平度。且温补斜率固定不可变，器件一致性或设计值有偏差需要更换器件，适应窄带电路使用。

目前增益16dB的2～20GHz增益为15dB的宽带放大器在-40℃到+85℃之间温度变化为2dB左右，根据不同应用前端增益为30dB至60dB之间，以60dB为例，链路中滤波、衰减、均衡匹配等损耗约为15dB左右，设计增益达到75dB需要5只增益16dB的放大器，5级放大器导致的温度误差为10dB左右，10dB的温度增益波动对后端处理带来难度。

综上所述，模拟温补在低频条件下温补效果好，计算值同实测值相当，随着频率提高指标逐渐恶化，到20GHz几乎没有温补效果,且插损大，在低频或者窄带电路做温补优势明显，宽带使用会严重恶化极限温度下平坦度指标,不适合超宽带应用。

数字温补需要单片机（或FPGA）采集环境温度控制数控衰减器进行精确控制，单片机等数字电路会带来时钟杂散（时钟信号以及时钟的高次谐波），最致命的是控制衰减器瞬间会产生控制信号干扰，直接干扰信号频谱,不适合宽带实时监测使用。数字温补由单片机采集温度传感器回传的温度值，判定后控制数控衰减器衰减量实现温补，温补精度受限于数控衰减器步进，且温补过程中会出现送数杂散和单片机时钟谐波杂散。

发明内容

本发明的目的是提供一种能对2GHz～20GHz电路进行温度增益补偿，减小高增益放大电路的温度特性影响，避免模拟温补高低段温补不平带来的带内不平度影响，不需更换射频温补器件的2～20GHz的斜率可调温度补偿电路。

本发明是这样实现的：

2～20GHz的斜率可调温度补偿电路，直流电源的输出经过串联的第1、2基准调节电阻R1、R2分压后从两基准调节电阻的连接端输入加法电路U3，直流电源的输出经温度传感器U2产生变化电压，该变化电压经过第1斜率调整电阻R3后，一路输入加法电路U3，一路经第2斜率调整电阻R4接地，加法电路U3的输入端与匹配电阻R5连接,加法电路U3将第1、2斜率调整电阻产生的斜率调整输出电压与第1、2基准调节电阻产生的基准调节输出电压相加后输出至电调衰减芯片U1的控制端,控制其衰减量，射频信号经过受控制的电调衰减芯片U1输出。

直流电源的电压为5V，加法电路U3的型号为运放INA105，温度传感器U2的型号为LM50，感受温度变化产生10mv/℃的变化电压，电调衰减芯片U1的型号为TGL2767。

本发明的优点如下：