[其他]对PIN二极管衰减器的改进

说明书

本发明涉及一种包括多个传输线段和多个可变衰减装置，并在其输入端和输出端都呈现第一特性阻抗的微波可变衰减器。

人们知道，在微波电路中使用各种可变衰减器，以及利用PIN二极管来实现可变衰减。

人们也知道，PIN二极管呈现某一射频电阻，该电阻值是流经PIN二极管的直流偏置电流的函数。

人们还知道，在PIN二极管内存在着包括结电容、管壳电容和芯片到管壳的引线电感在内的不希望有的分布参数，这些分布参数限制了PIN二极管的特性。具体地说，当它们串联时，这些不希望的分布参数限制了能达到的最大去耦值;当其并联时，造成了插入损耗。

人们又知道，去耦值越大、插入损耗越小，衰减器就越好。为了达到较大的去耦值，可在相距λ/4处加入两个或多个PIN二极管。然而，若要求达到大幅度衰减，用这种确决办法所能得到的去耦值是不够的，此外，这种解决办法还导致使用很多PIN二极管，这就意味着增加成本和加大电路尺寸。

因此，本发明的目的是消除上述缺点，并提出这样一种PIN二极管衰减器，它能达到很大的去耦值，或者说，在同一去耦值的情况下，能用数量少的PIN二极管，这就能够节约成本、减小电路尺寸。还可以这样说，减小了直流偏置电流的变化范围，这就降低了所使用的PIN二极管的耗损和负荷。由于减小直流偏置电流的变化范围而产生的另外一个优点就是能使上述电流用的线性网络简化。

为了实现上述目的，本发明的对象是一种这样的微波可变衰减器，该衰减器包含有多个传输线段和多个可变衰减装置，并在其输入端和输出端呈现第一特性阻抗，其特征在于上述可变衰减装置被连接在呈现第二特性阻抗而不是第一特性阻抗的传输线段。

本发明的其它目的和优点将从以下详细说明和附图会看得很清楚。这些附图是为了解释本发明而不是限制本发明的基础上给出的。

图1表示本发明的PIN二极管衰减器的第一实施例电路图;

图2表示本发明的PIN二极管衰减器的第二实施例电路图;

图3表示与图1和图2电路去耦有关的曲线图;

图4表示本发明的PIN二极管衰减器的第三实施例电路图;

图5表示本发明的PIN二极管衰减器的第四实施例电路图;

图6表示与图4和图5电路去耦有关的曲线图。

图1表示采用相互并联的PIN二极管的可变衰减器，图1中有隔离器1，在其输入端IN输入射频输入信号，在其中心端连接匹配负载2的一端，其输出端连接直流隔离器3。匹配负载2的另一端连接到该电路的地4。隔离器3的另一端连接传输线段5的一端，该传输线段的特性阻抗Z₀为50欧姆。传输线段5的第二端连接到PIN二极管6的阴极。PIN二极管6和其余的PIN二极管（这些将在本说明书的其它部分提到）都是HPND4011型，是由惠普（Hewlett Packard）公司制造的。它们的工作特性包括在Hewlett Packard公司出版的文献“Application of Pindiods，diode and transistor designer′s catalog1984-85”中。PIN二极管6的阳极接到传输线段7，该传输线段的长度为λ/4，特性阻抗为Z₁，且Z₁＜Z₀。它形成短路线，因此是对射频而言的虚地。PIN二极管6由直流偏置电流I_dc供电，对于这个直流电流而言，传输线段7呈现开路。PIN二极管6的阴极还连接到传输线段8的一端，该传输线段的长度为λ/4，特性阻抗为Z_T。传输线段8的另一端连接到PIN二极管9的阳极和传输线段10的一端，该传输线段10的长度为λ/4，特性阻抗为Z_T。PIN二极管9的阴极连接到本电路的地4。而传输线段10的第二端连接到传输线段11的一端，该传输线段的特性阻抗为Z₀。传输线段11的第二端连接到直流隔离器12的一端，后者的另一端OUT可以得到射频输出信号。