2～20GHz的斜率可调温度补偿电路的制作方法

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。

技术实现要素：

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：

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。

本发明针对宽带电路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，避免数字温补带来的干扰，避免模拟温补高低段温补不平带来的带内不平度影响和在补偿量不够时需更换射频温补器件的风险，降低设计、调试难度。温补范围从1db到16db温度增益斜率可调，且温度增益值变化小，满足大多数2～20ghz超宽带射频链路使用，对改善2～20ghz超宽带射频链路产品温度稳定性具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

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/°c的变化电压，电调衰减芯片u1的型号为tgl2767。

工作原理如下：

温度传感器u2（lm50）感受温度变化产生10mv/℃的变化电压，变化电压经过斜率调整电阻（r3和r4分压确定温补斜率）后进入加法电路u3（运放ina105实现）同时5v电源经过基准调节电阻（r1与r2分压）后进入加法电路u3（运放ina105），r5为运放匹配电阻,斜率调整输出电压与基准调节输出电压相加后控制电调衰减芯片（tgl2767）衰减量，射频信号经过受控制的电调衰减芯片输出，温补范围从1db到16db温度增益斜率可调。

技术特征：

技术总结
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。

技术研发人员：赵天新;张琼月;史跃跃;谭尊林;何恒志;肖攀
受保护的技术使用者：成都九洲迪飞科技有限责任公司
技术研发日：2018.09.26
技术公布日：2019.03.01