一种可调电压控制温补衰减器的制作方法

本实用新型涉及一种可调电压控制温补衰减器，其属于射频通信和微波通信领域。

背景技术：

在射频通信和微波通信中，射频信号电平会由于受到干扰或其他原因而产出波动，因此常常需要根据实际情况对射频信号电平做出调整，现阶段无线通信系统中多采用射频、微波放大器，尤其是功率放大器，其放大增益对温度变化是非常敏感的，继而会影响到射频信号电平的大小，为补偿射频信号电平在工作温度变化时的波动变化，以保证在不同的工作环境里设备的信号电平恒定不变，通常需要用到温度补偿衰减器。

一般的无源温度补偿衰减器采用在一个基片上集成多级薄膜型热敏电阻，组成多级衰减器，但这种设计成本较高，且使用时不能根据需要调节常温衰减量和高低温衰减变化量；另一种温度补偿衰减器是通过温度传感器和微型控制来控制电压调节衰减器，其存在的问题是成本高、内部结构复杂且体积较大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种能够通过可调电压对射频信号电平进行调整，同时对高低温工作时射频信号电平的波动做出补偿的可调电压控制温补衰减器。

本实用新型采用如下技术方案：

一种可调电压控制温补衰减器，其包括电源产生电路、衰减控制补偿电路、控制电压隔离电路和衰减电路；所述电源产生电路的输入端接外部输入电源，所述电源产生电路的输出端分别接衰减控制补偿电路、控制电压隔离电路的输入电源端，所述衰减控制补偿电路的输出端接控制电压隔离电路输入端，所述控制电压隔离电路的输出端接衰减电路的输入端；所述衰减电路设有信号输入端和信号输出端。

进一步的，所述电源产生电路包括滤波电容C1～C8、第一稳压电源U1和第二稳压电源U2；所述外部输入电源分别接第一稳压电源U1和第二稳压电源U2的输入端，所述第一稳压电源U1和第二稳压电源U2的输出端分别接衰减控制补偿电路、控制电压隔离电路的输入端；所述滤波电容C1和C2并联在第一稳压电源U1的输入端和接地端之间，所述滤波电容C3和C4并联在第二稳压电源U2的输入端和接地端之间，所述滤波电容C5和C6并联在第一稳压电源U1的输出端和接地端之间，所述滤波电容C7和C8并联在第二稳压电源U2的输出端和接地端之间。

进一步的，所述衰减控制补偿电路包括分压电阻R1、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、热敏电阻R2、热敏电阻R6和可变电阻器R7；所述分压电阻R1和热敏电阻R2串联后再与分压电阻R3并联形成第一电阻网络，所述热敏电阻R6与分压电阻R5串联后再与分压电阻R4并联，并联后再与可变电阻器R7并联形成第二电阻网络，所述第一电阻网络和第二电阻网络串联，所述电源产生电路的输出端依次经所述第一电阻网络和第二电阻网络分压后接地，所述控制电压隔离电路的输入端接所述第一电阻网络和第二电阻网络之间的连接节点。

进一步的，所述控制电压隔离电路包括滤波电容C9～C12和运算放大器U3；所述衰减控制补偿电路的输出端接运算放大器U3的衰减控制电压输入端，所述滤波电容C9和C10并联后接在运算放大器U3的衰减控制电压输入端和地之间，所述运算放大器U3的供电电源输入端接所述电源产生电路的输出端，所述运算放大器U3的衰减控制电压输出端接衰减电路，所述滤波电容C11和C12并联后接在运算放大器U3的衰减控制电压输出端和地之间。

进一步的，所述衰减电路包括第一匹配网络、隔直电容C13～C14、PIN二极管、第二匹配网络、限流电阻R8、滤波电容C15和馈电网络；所述第一匹配网络的输入端作为衰减电路的信号输入端，所述第一匹配网络的输出端经隔直电容C13接PIN二极管D1的阳极，所述PIN二极管D1的阴极接地；所述控制电压隔离电路的衰减控制电压输出端依次经限流电阻R8和滤波电容C15后接地，所述限流电阻R8和滤波电容C15之间节点接馈电网络的输入端，所述馈电网络的输出端接PIN二极管D1的阳极；所述第二匹配网络的输入端经隔直电容C14接PIN二极管的阳极，所述第二匹配网络的输出端作为衰减电路的信号输出端。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过选择热敏电阻、分压电阻、可变电阻器及PIN二极管等器件，可以改变衰减器的衰减量调整范围和衰减量补偿值，以满足更多设备的不同需求，本实用新型能够应用于射频通信及微波通信等领域。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的衰减控制电压温度曲线示意图；

图3是本实用新型中电源产生电路示意图；

图4是本实用新型中衰减控制补偿电路示意图；

图5是本实用新型中控制电压隔离电路示意图；

图6是本实用新型中衰减电路示意图。

其中，1第一电阻网络、2第二电阻网络。

具体实施方式

下面结合附图1~图6和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例涉及一种可调电压控制温补衰减器，其包括电源产生电路、衰减控制补偿电路、控制电压隔离电路及衰减电路。所述电源产生电路的输入端连接外部输入电源，其输出端1连接衰减控制补偿电路的输入，其输出端2连接控制电压隔离电路的输入端2；衰减控制补偿电路的输出端连接控制电压隔离电路的输入端1；控制电压隔离电路的输出端连接衰减电路。

如图3所示，所述电源产生电路包括滤波电容C1～C8、稳压电源U1和稳压电源U2。所述滤波电容C1～C4用于滤除外部输入电源里的纹波和干扰信号；稳压电源U1用于稳压产生衰减控制补偿电路所用的供电电源；稳压电源U2用于稳压产生控制电压隔离电路所用的供电电源；滤波电容C5，C6用于滤除衰减控制补偿电路的供电电源里的纹波和干扰信号；滤波电容C7，C8用于滤除控制电压隔离电路的供电电源里的纹波和干扰信号。

如图4所示，所述衰减控制补偿电路包括分压电阻R1，R3，R4，R5、热敏电阻R2，R6和可变电阻器R7。其中分压电阻R1，R3，R4，R5为固定值的电阻，分压电阻R1与热敏电阻R2串联后再与分压电阻R3并联形成第一电阻网络1；热敏电阻R6与分压电阻R5串联后再与分压电阻R4并联，最后再与可变电阻器R7并联形成第二电阻网络2；由电源产生电路送来的供电电源经第一电阻网络1和第二电阻网络2进行分压，分压得到的即为衰减控制电压。热敏电阻R2，R6的电阻值会随温度的变化而改变，衰减控制电压也会相应改变，电压的温度曲线见附图2，从而实现衰减量的温度补偿。

如图5所示，所述控制电压隔离电路包括滤波电容C9～C12和运算放大器U3。其中滤波电容C9，C10用于滤除衰减控制电压里的纹波和干扰信号；运算放大器U3用作1：1的比例放大电路，主要是对其输入控制电压和输出控制电压进行隔离，防止相互之前的干扰；滤波电容C11，C12用于滤除运算放大器U3输出的控制电压里的纹波和干扰信号。

如图6所示，所述衰减电路包括第一匹配网络、隔直电容C13，C14、PIN二极管、第二匹配网络、限流电阻R8、滤波电容C15和馈电网络。其中隔直电容C13，C14用于隔离直流电压；输入信号经过第一匹配网络进行阻抗匹配，然后经隔直电容C13送到PIN二极管D1的阳极；由控制电压隔离电路送来的衰减控制电压首选经过限流电阻R8进行限流，再由滤波电容C15滤除衰减控制电压里的纹波和干扰信号，然后也送到PIN二极管D1的阳极；PIN二极管D1根据控制电压的变化来实现衰减调节，控制电压减小，PIN二极管D1对地导通电阻增大，衰减量减小；控制电压增大，PIN二极管D1对地导通电阻减小，衰减量增大，从而实现对信号衰减量的调节。由PIN二极管D1衰减后的信号经隔直电容C14隔离直流电压，再经第二匹配网络进行阻抗匹配后最终输出。

本实施案例中，外部输入电源为+10.5V，热敏电阻采用的是Murata 公司的NCP21XW222J03RA，可变电阻器采用的是10K电阻值，PIN二极管采用的是M/A-COM 公司的MA47416-132，最终达到的指标是：衰减器的可调整范围为10dB，温度从-40℃到+70℃的衰减量补偿值为5dB。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。