[实用新型]一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构及衰减器

说明书

本实用新型公开了一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构及衰减器，属于微波技术领域，数控衰减器是采用硅基SOI工艺，在结构上，晶体管的栅极电阻将用于直流偏置电压和射频信号隔离，在串联的第一支路方向上，并联多个串联的晶体管，以增加电流容量，在并联的第二支路方向上，串联多个晶体管，以增加电压容量，选择合适的栅极电阻值而提供不同的栅源电压来改善其线性度；工艺上，基于硅基SOI工艺制作的数控衰减器它具有更低的结电容、弱的短沟道效应、高电阻率衬底等特性，能更好的改善数控衰减器的性能，特别适用于高线性、高功率容量和高集成度的微波毫米微波系统。

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，尤其涉及一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构及衰减器。

背景技术

衰减器是控制射频信号幅度的二端口网络，是有源相控阵雷达T/R组件的关键器件，也是微波控制电路的重要组成部分。随着微波通信的不断发展，通信系统中不断的需要高性能、小型化集成电路来满足用户越来越复杂的要求，微波单片集成电路(MMIC)器件的密度高、重量小、设计方便、可靠性强、工作频带宽及耗电非常少等优点。目前MMIC已广泛应用于有源相控阵雷达技术，典型的模拟T/R组件的发射链路包括功率放大器(PA)、驱动放大器(DRV)和环形器；接收链路包括低噪声放大器(LNA)、限幅器(Limiter)、数控衰减器(ATT)。数控衰减器的主要作用是修调通道幅度一致性以及在阵面波束控制时进行幅度加权，有时也用于通道信号饱和时的动态调整，通常要求其插入损耗小、衰减精度高和寄生调相变化小等特点，其性能的好坏往往直接影响到整个电路系统中的性能指标。

数控衰减器的实现方式一般是体硅CMOS工艺技术，随着时间的推移，数控衰减器正向着小型化、平面化、轻量化、高集成度的方向发展，由于体硅CMOS工艺技术的普通数控衰减器存在着插入损耗大，功率容量低、线性度不高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中数控衰减器功率容量低、线性度不高等问题，提供了一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构及衰减器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

主要提供一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构，所述数控衰减结构包括射频输入端、射频输出端和衰减电路；所述衰减电路包括串联在所述射频输入端和射频输出端之间的第一支路以及并联在所述射频输入端和射频输出端之间的第二支路；

所述第一支路包括第一晶体管组，所述第一晶体管组两端并联有第二晶体管组；所述第二支路包括两个结构相同的第三晶体管组；所述第一晶体管组、第二晶体管组和第三晶体管组均包括多个串联的晶体管；

所述第三晶体管组中每个晶体管的栅极均通过第一电阻与直流偏置电压VG连接，所述第一晶体管组和第二晶体管组中每个晶体管的栅极均与反向偏置电压VG连接；其中一个第三晶体管组的漏极与所述第二晶体管组的漏极连接，另一个第三晶体管组的漏极与所述第二晶体管组的源极连接，两个第三晶体管组的源极均接地。

作为一优选项，一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构，所述第二晶体管组的源极和漏极之间并联有一个第二电阻R1。

作为一优选项，一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构，所述第三晶体管组的源极连接有第一微带线L1，并通过第三电阻R2接地。

作为一优选项，一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构，所述第一晶体管组和第二晶体管组中每个晶体管的栅极均通过第四电阻RG与反向偏置电压VG连接。

作为一优选项，一种高功率容量和高线性度的数控衰减结构，所述第一晶体管组包括两个串联的晶体管，所述第二晶体管组包括两个串联的晶体管，所述第三晶体管组包括三个串联的晶体管。