专利名称：衰减器及具有该衰减器的步进衰减装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种衰减器及一种具有该衰减器的步进衰减装置，且更具体而言， 涉及一种能够提高对于输入信号的衰减精度并减小插入损耗的衰减器、以及一种具 有该衰减器的步进衰减装置。
背景技术：
衰减器用于通过以预定衰减率衰减输入信号而产生衰减信号。衰减器应用于
各种射频(RF)电子装置领域中。 一般而言，衰减器用于将功率水平降低至所需水 平。此外，衰减器广泛还用于减小振荡或减小反射损耗。
传统衰减器中的电阻元件构成一T型或n型结构。在T型衰减器情形中，对于 信号路径的插入损耗较小。然而，当T型衰减器的衰减程度较大时，精度会降低。
相反的，在传统的n型衰减器情形中，即使传统n型衰减器的衰减程度较大，精度 依然很高。然而，对于信号路径的插入损耗较大。
发明内容
本发明提供一种对于输入信号具有高衰减精度及低插入损耗的衰减器。 本发明还提供一种对于输入信号具有高衰减精度及低插入损耗的步进衰减装置。
根据本发明的一方面，提供一种包含第一至第六阻抗组件的衰减器。 第 一 阻抗组件的 一端子连接至输入信号。第二阻抗组件的 一端子连接至第一 阻抗组件的另一端子。第二阻抗组件的另一端子输出衰减信号。第三阻抗组件的一 端子连接至第 一及第二阻抗组件的共用端子。第四阻抗组件的 一端子连接至接地电 压。第五阻抗组件的一端子连接至第四阻抗组件的另一端子。第五阻抗组件的另一 端子连接至该接地电压。第六阻抗组件的 一端子连接至第四及第五阻抗组件的共用 端子。第六阻抗组件的另 一端子则连接至第三阻抗组件的另 一端子。
根据本发明的另 一方面，提供一种包含多个镜像T型衰减器的步进衰减装置。
所述多个衰减器具有不同的衰减率。所述多个衰减器通过分别以预定衰减率衰减同 一输入信号而产生衰减信号。
柩据本发明的又一方面，提供一种包含第 一至第十二阻抗组件的衰减器。 第一阻抗组件的一端子连接至输入信号。第二阻抗组件的一端子连接至第一 阻抗组件的另一端子。第三阻抗组件的一端子连接至第一及第二阻抗组件的共用端 子。第四阻抗组件的一端子连接至第二阻抗组件的另一端子。第五阻抗组件的一端 子连接至第四阻抗组件的另一端子。第五阻抗组件的另一端子输出衰减信号。第六 阻抗组件的一端子连接至第四及第五阻抗组件的共用端子。第七阻抗组件的一端子 连接至接地电压。第八阻抗组件的一端子连接至第七阻抗组件的另一端子。第九阻 抗组件的一端子连接至第七及第八阻抗组件的共用端子。第九阻抗组件的另一端子 连接至第三阻抗组件的另一端子。第十阻抗组件的一端子连接至第八阻抗组件的另 一端子。第十一阻抗组件的一端子连接至第十阻抗组件的另一端子。第十一阻抗组 件的另一端子连接至接地电压。第十二阻抗组件的一端子连接至第十及第十一阻抗 组件的共用端子。第十二阻抗组件的另一端子连接至第六阻抗组件的另一端子。
根据本发明的再一方面，提供一种包含多个镜像n型衰减器的步进衰减装置。
所述多个衰减器具有不同的衰减率。所述多个衰减器通过分别以预定衰减率衰减同 一输入信号而产生衰减信号。
通过参照附图对本发明的实例性实施例进行详细说明，本发明的上述及其他
特征及优点将变得更加一 目了然，附图中
图1图解说明根据本发明一实施例的衰减器；
图2图解说明图1所示衰减器的输入阻抗；
图3图解说明图1所示衰减器的输出阻抗；
图4图解说明根据本发明另一实施例的衰减器；
图5图解说明图4所示衰减器的输入阻抗；
图6图解说明图4所示衰减器的输出阻抗；以及
图7图解说明根据本发明一实施例的步进衰减装置。
主要元件标记说明
100:衰减器 7QG:步进衰减装置710:第一开关单元 Zl:第一阻抗组件 Z3:第三阻抗组件 Z5:第五阻抗组件 Z7:第七阻抗组件 Z9:第九阻抗组件
720:第二开关单元
Z2:第二阻抗组件 Z4:第四阻抗组件 Z6:第六阻抗组件 Z8:第八阻抗组件 Z10:第十阻抗组件
Zll:第十一阻抗组件
Z12:第十二阻抗组件
At ten 1:衰减器 Atten 3:衰减器
Atten 2:衰减器 Atten K: 衰减器
具体实施例方式
下文将参照附图详细说明本发明的实例性实施例。
图1图解说明根据本发明一实施例的衰减器。
参见图1，根据该实施例的衰减器100包含阻抗组件Zl至Z6。
因在图1所示的衰减器100中，两个基本的T型衰减器以镜像配置方式相互
连接，故将衰减器IOO称为镜像T型衰减器。
其中一基本的T型衰减器是由串联连接的第一及第二阻抗组件Zl及Z2以及
一第三阻抗组件Z3构造而成，其中第三阻抗组件Z3连接至第一及第二阻抗组件
Zl及Z2的共用端子。
另一基本的T型衰减器则由串联连接的第四及第五阻抗组件Z4及Z5以及一
第六阻抗组件Z6构造而成，其中第六阻抗组件Z6连接至第四及第五阻抗组件Z4
及Z5的共用端子。
各该阻抗组件Zl至Z6可仅由电阻组件组成。或者，阻抗组件也可由有源元 件代替电阻元件而组成。有源元件可以是MOS晶体管或双极晶体管。所属领域的技 术人员将了解，阻抗组件可实施为各种方式。
根据该实施例的镜像T型衰减器100的第一至第六阻抗组件Zl至Z6以下述 方式相互连接。
第一阻抗组件Zl的一端子连接至输入信号S/I。第二阻抗组件Z2的一端子连 接至第一阻抗组件Zl的另一端子。第二阻抗组件Z2的另一端子连接至输出信号 S/0,以输出衰减信号。第三阻抗组件Z3的一端子连接至第一及第二阻抗組件Zl 及Z2的共用端子。第四阻抗组件Z4的一端子连接至接地电压GND。第五阻抗组件
Z5的一端子连接至第四阻抗组件Z4的另一端子。第五阻抗组件Z5的另一端子连 接至接地电压GND。第六阻抗组件Z6的一端子连接至第四及第五阻抗组件Z4及Z5 的共用端子。第六阻抗组件Z6的另一端子则连接至第三阻抗组件Z3的另一端子。
图2图解说明图1所示镜像T型衰减器的输入阻抗。图3图解说明图1所示 镜像T型衰减器的输出阻抗。
参见图2及3,将镜像T型衰减器100的输入阻抗Zin及输出阻抗Zo表示如下。
Zh = Zl + Z3 + Z6 + Z4 [方程式2]
Zo = Z2 + Z3 + Z6 + Z5
因此，以输出阻抗与输入阻抗之比值定义的增益可以下列方程式表达。 [方程式3]
r . Zo(Z2 + Z5) + (Z3 + Z6) Zf'wCZ1 + Z4) + (Z3 + Z6)
将衰减率定义如下。 必=201og10
因此，可适当地控制镜像T型衰减器100中阻抗组件Zl至Z6的阻抗而获得 所需的衰减率(dB)。
图4图解说明根据本发明另一实施例的衰减器。
参见图4，根据该实施例的衰减器400包含十二个阻抗组件Zl至Z12。
因在图4所示的衰减器400中，两个基本的n型衰减器以镜像配置方式相互连
接，故将衰减器400称为镜像n型衰减器。
其中一基本的n型衰减器是由串联连接的第一、第二、第四及第五阻抗组件
Zl、 Z2、 Z4及Z5,连接至第一及第二阻抗组件Zl及Z2的共用端子的第三阻抗组 件Z3,以及连接至第四及第五阻抗组件Z4及Z5的共用端子的第六阻抗组件Z6构 造而成。
另一基本的n型衰减器则由串联连接的第七、第八、第十及第十一阻抗组件
Z7、 Z8、 ZlO及Zll、连接至第七及第八阻抗组件Z7及Z8的共用端子的第九阻抗 组件Z9、以及连接至第十及第十一阻抗组件Z10及Zll的共用端子的第十二阻抗组件Z12构造而成。
根据该实施例的镜像n型衰减器400的第一至第十二阻抗组件Zl至Z12以下 述方式相互连接。
第一阻抗组件Zl的一端子连接至输入信号S/I。第二阻抗组件Z2的一端子连 接至第一阻抗组件Zl的另一端子。第三阻抗组件Z3的一端子连接至第一及第二阻 抗组件Zl及Z2的共用端子。第四阻抗组件Z4的一端子连接至第二阻抗组件Z2 的另一端子。第五阻抗组件Z5的一端子连接至第四阻抗组件Z4的另一端子。第五 阻抗组件Z5的另一端子连接至输出信号S/0,以输出衰减信号。第六阻抗组件Z6 的一端子连接至第四及第五阻抗组件Z4及Z5的共用端子。
第七阻抗组件Z7的一端子连接至接地电压GND。第八阻抗组件Z8的一端子连 接至第七阻抗组件Z7的另一端子。第九阻抗组件Z9的一端子连接至第七及第八阻 抗组件Z7及Z8的共用端子。第九阻抗组件Z9的另一端子连接至第三阻抗组件Z3 的另一端子。第十阻抗组件Z10的一端子连接至第八阻抗组件Z8的另一端子。第 十一阻抗组件Zll的一端子连接至第十阻抗组件Z10的另一端子。第十一阻抗组件 Zll的另一端子连接至接地电压GND。第十二阻抗组件Z12的一端子连接至第十及 第十一阻抗组件ZlO及Zll的共用端子。第十二阻抗组件Z12的另一端子连接至第 六阻抗组件Z6的另一端子。
图5图解说明图4所示镜像n型衰减器的输入阻抗。
图6图解说明图4所示镜像n型衰减器的输出阻抗。
参见图5及6,将镜像n型衰减器400的输入阻抗Zin及输出阻抗Zo表示如下。
<formula>formula see original document page 8</formula>
<formula>formula see original document page 8</formula>
此处，为方4更起见，当Z2 + Z4 + Z8 + Z10为Za、 Z3 + Z9为Zb、且Z6 + Z12
为Zc时，方程式5及6简略表示为下面的方程式7及8。
<formula>formula see original document page 8</formula>
<formula>formula see original document page 9</formula> 因此，将增益表示如下。 [方程式9]
<formula>formula see original document page 9</formula>
因此，可适当地控制镜像n型衰减器400中阻抗组件Zl至Z12的阻抗而获得 所需的衰减率(dB)。
图7图解说明根据本发明一实施例的步进衰减装置700。
参见图7,步进衰减装置700包含多个衰减器Atten l至Atten k。
所述多个衰减器Attcn l至Atten k可包含至少一个镜像T型衰减器100或 包含至少一个镜像Il型衰减器400。
在某些情形中，所述多个衰减器Atten 1至Atten k可包含相互组合的至少 一个镜像T型衰减器100及至少一个镜像n型衰减器400。
所述多个衰减器Atten 1至Atten k具有不同的衰减率。例如，第一衰减器 Atten l可产生以0分贝UB)的衰减率进行衰减的信号，而第二衰减器Atten 2 可产生以6 dB的衰减率进行衰减的信号。
此外，所述多个衰减器Atten 1至Atten k通过以预定衰减率衰减同一输入 信号S/I而产生衰减信号(S/O )。
当接收到输入信号(S/I)时，激活一信号路径，该信号路径仅连接至由所述 多个衰减器Atten 1至Atten k中选出的一个衰减器。此时，通过以分配给该衰减 器的衰减率衰减该输入信号S/I,输出衰减信号S/0。连接至其他衰减器的所有信 号路径均关闭。
步进衰减装置700可进一步包含第一开关单元710及第二开关单元720,其中 第一开关单元710用于对输入信号S/I进行多路复用并将其传输至所述多个衰减器 Atten 1至Atten k，而第二开关单元720则将自所述多个衰减器Atten 1至Atten k输出的多个衰减信号S/O解多路复用成一信号。
此处，可将第一开关单元70实施为多路复用器。第二开关单元720则可实施 为解多路复用器。
如上所述，在根据本发明一实施例的衰减器及具有该衰减器的步进衰减装置
中，可提高对于输入信号的衰减精度并减小插入损耗。
尽管上文是参照本发明的实例性实施例具体显示及说明本发明，然而所属领 域的技术人员将了解，可在形式及细节上对其作出各种改动，此并不背离由随附权 利要求书所界定的本发明的精神及范围。
权利要求
1.一种衰减器，用于通过预定衰减率对输入信号进行衰减而产生衰减信号，所述衰减器包含第一阻抗组件，具有一端子连接至所述输入信号；第二阻抗组件，具有一端子连接至所述第一阻抗组件的另一端子，且另一端子输出所述衰减信号；第三阻抗组件，具有一端子连接至所述第一及第二阻抗组件的共用端子；第四阻抗组件，具有一端子连接至接地电压；第五阻抗组件，具有一端子连接至所述第四阻抗组件的另一端子，且另一端子连接至所述接地电压；以及第六阻抗组件，具有一端子连接至所述第四及第五阻抗组件的共用端子，且另一端子连接至所述第三阻抗组件的另一端子。
2. —种步进衰减装置，包含多个如权利要求1所述的衰减器， 其中所述多个衰减器具有不同的衰减率，以及其中所述多个衰减器产生衰减信号，所述衰减信号是通过分别以预定衰减率 对同一输入信号进行衰减而获得。
3. 如权利要求2所述的步进衰减装置，其特征在于，其包含 第一开关单元，用于将所述输入信号多路复用并传输至所述多个衰减器；以及第二开关单元，用于将自所述多个衰减器输出的多个衰减信号解多路复用成 一信号。
4. 如权利要求3所述的步进衰减装置，其特征在于，所述第一开关单元是多 路复用器，且其中所述第二开关单元是解多路复用器。
5. —种衰减器，用于通过以预定衰减率对输入信号进行衰减而产生衰减信号， 所述衰减器包含第一阻抗组件，具有一端子连接至所述输入信号；第二阻抗组件，具有一端子连接至所述第一阻抗组件的另 一端子； 第三阻抗组件，具有一端子连接至所述第一及第二阻抗组件的共用端子； 第四阻抗组件，具有一端子连接至所述第二阻抗组件的另一端子； 第五阻抗组件，具有一端子连接至所述第四阻抗组件的另一端子，且另一端子输出所述衰减信号；第六阻抗组件，具有一端子连接至所述第四及第五阻抗组件的共用端子； 第七阻抗组件，具有一端子连接至接地电压； 第八阻抗组件，具有一端子连接至所述第七阻抗组件的另一端子； 第九阻抗组件，具有一端子连接至所述第七及第八阻抗組件的共用端子，且另一端子连接至所述第三阻抗组件的另一端子；第十阻抗组件，具有一端子连接至所述第八阻抗组件的另一端子； 第十一阻抗组件，具有一端子连接至所述第十阻抗组件的另一端子，且另一端子连接至所述接地电压；以及第十二阻抗组件，具有一端子连接至所述第十及第十一阻抗组件的共用端子，且另一端子连接至所述第六阻抗组件的另一端子。
6. —种步进衰减装置，包含多个如权利要求5所述的衰减器， 其中所述多个衰减器具有不同的衰减率，以及其中所述多个衰减器产生衰减信号，所述衰减信号是通过分别以预定衰减率 对同 一输入信号进行衰减而获得。
7. 如权利要求6所述的步进衰减装置，其特征在于，其进一步包含 第一开关单元，用于将所述输入信号多路复用并传输至所述多个衰减器；以及第二开关单元，用于将自所述多个衰减器输出的多个衰减信号解多路复用成 一信号。
8. 如权利要求7所述的步进衰减装置，其特征在于，所述第一开关单元是多 路复用器，且其中所述第二开关单元是解多路复用器。
全文摘要
本发明提供一种用于通过预定衰减率对输入信号进行衰减的衰减器以及一种具有所述衰减器的步进衰减装置。所述衰减器包含第一至第六阻抗组件。第一阻抗组件的一端子连接至输入信号。第二阻抗组件的一端子连接至第一阻抗组件的另一端子。第二阻抗组件的另一端子输出衰减信号。第三阻抗组件的一端子连接至第一及第二阻抗组件的共用端子。第四阻抗组件的一端子连接至接地电压。第五阻抗组件的一端子连接至第四阻抗组件的另一端子。第五阻抗组件的另一端子连接至接地电压。第六阻抗组件的一端子连接至第四及第五阻抗组件的共用端子。第六阻抗组件的另一端子则连接至第三阻抗组件的另一端子。
文档编号H03H7/24GK101207369SQ200710300540
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者洪席用, 黄明运 申请人:慧国(上海)软件科技有限公司;慧荣科技股份有限公司