一种大功率宽动态电调衰减器的制作方法

本实用新型涉及衰减器领域，尤其涉及一种大功率宽动态电调衰减器。

背景技术：

现代通信对整机动态范围要求越来越大，单用AGC电路来控制其动态范围已不能满足动态要求。在同一系统中的大功率发射机和接收机同时工作时，会产生系统内部的干扰问题。特别是大功率发射机、阻塞式干扰机工作时，己方接收机受干扰尤为严重。当干扰达到无法容忍的量级时，甚至会超过接收机的阻塞电平，从而导致系统无法正常工作。大功率宽动态电调衰减器是一种控制射频信号输出功率和极性的部件，它是自适应干扰抵消系统中的关键部件。PIN二极管电调衰减器利用二极管的电导调制特性来达到幅度的控制。这种衰减器的结构简单，响应时间短，跟踪性好的特点。目前应用比较广泛的PIN二极管电调滤波器还是存在在大功率工作状态下，衰减动态范围小、衰减线性度差以及在衰减起效临界点跳变明显的问题。因此，为解决上述问题，本是实用新型提供一种衰减动态范围大、衰减线性度高、抗功率大的电调衰减器。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种衰减动态范围大、衰减线性度高、抗功率大的电调衰减器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种大功率宽动态电调衰减器，其包括输入端口J1、输出端口J2、电调端口J3和供电端口J4，还包括PIN二极管电路、第一功率分配电路和第二功率分配电路；

PIN二极管电路分别与输入端口J1、输出端口J2、电调端口J3和第一功率分配电路和第二功率分配电路电性连接，供电端口J4分别与第一功率分配电路和第二功率分配电路电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，PIN二极管电路包括电阻R7、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容C5和PIN二极管D1-D4；

电感L1的一端与电调端口J3电性连接，电感L1的另一端分别与电容C5的一端和电阻R7的一端电性连接，电容C5的另一端接地，电阻R7的另一端分别与PIN二极管D1的正极、PIN二极管D2的正极、电阻R2的一端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端与PIN二极管D3的正极电性连接，电阻R3的另一端与PIN二极管D4的正极，PIN二极管D1的负极和PIN二极管D3的负极电性连接，PIN二极管D2的负极与PIN二极管D4的负极电性连接。

进一步优选的，第一功率分配电路包括电阻R4、电阻R6、PIN二极管D5、电容C2和电容C3；

PIN二极管D5的负极与PIN二极管D3的负极电性连接，PIN二极管D5的正极分别与电阻R4的一端和电容C2的一端电性连接，电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R6的一端电性连接，电阻R6的另一端分别与供电端口J4和电容C3的一端电性连接，电容C3的另一端接地。

进一步优选的，第二功率分配电路包括电阻R5、PIN二极管D6和电容C4；

PIN二极管D6的负极与PIN二极管D4的负极电性连接，PIN二极管D6的正极分别与电阻R5的一端和电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端电性连接。

进一步优选的，还包括隔直电容C1、隔直电容C6、分压电阻R1和分压电阻R8；

隔直电容C1的一端与输入端口J1电性连接，隔直电容C1的另一端分别与PIN二极管D3的负极、PIN二极管D5的负极和分压电阻R1的一端电性连接，分压电R1的另一端接地；

隔直电容C6的一端与输出端口J2电性连接，隔直电容C6的另一端分别与PIN二极管D4的负极、PIN二极管D6的负极和分压电阻R8的一端电性连接，分压电阻R8的另一端接地。

进一步优选的，PIN二极管D1-D6的I层厚度为2mm。

本实用新型的一种大功率宽动态电调衰减器相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过集成PIN二极管电路，PIN二极管电路包括两路并联的子PIN二极管电路，每路子PIN二极管电路串联2级PIN二极管，可以提高衰减量和使工作频率上限加倍，由于两路并联子PIN二极管电路之间电流不一样，因此衰减起效临界点不一样，可以提高大功率状态下衰减线性和避免衰减跳变；

(2)通过改变电调端口J3的电压来控制电路的衰减量，绕线电感L1可以减小插入损耗，串联电阻R7可以保证在电压变化范围为衰减线性；

(3)通过设置电阻R4、电阻R5、电阻R6作为二极管的匹配电阻，适当选择其参数，可在大动态的衰减范围内为串联和旁路二极管提供正确的偏置与分流,使整个网络获得较好的阻抗匹配；

(4)整个装置具有大功率工作频率宽，衰减动态范围大、衰减线性度高、抗功率大的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种大功率宽动态电调衰减器的结构图；

图2为本实用新型一种大功率宽动态电调衰减器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种大功率宽动态电调衰减器，其包括输入端口J1、输出端口J2、电调端口J3、供电端口J4、PIN二极管电路、第一功率分配电路和第二功率分配电路。其中，PIN二极管电路分别与输入端口J1、输出端口J2和电调端口J3电性连接，第一功率分配电路和第二功率分配电路分别与PIN二极管电路电性连接，供电端口J4分别与第一功率分配电路和第二功率分配电路电性连接。

如图2所示，PIN二极管电路包括电阻R7、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容C5和PIN二极管D1-D4；具体的，电感L1的一端与电调端口J3电性连接，电感L1的另一端分别与电容C5的一端和电阻R7的一端电性连接，电容C5的另一端接地，电阻R7的另一端分别与PIN二极管D1的正极、PIN二极管D2的正极、电阻R2的一端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端与PIN二极管D3的正极电性连接，电阻R3的另一端与PIN二极管D4的正极，PIN二极管D1的负极和PIN二极管D3的负极电性连接，PIN二极管D2的负极与PIN二极管D4的负极电性连接。本实用新型中，PIN二极管D1-D6的特性可被认为是一个随频率变化的电阻和一个随频率和电流变化的较大电抗的并联电路。将PIN二极管D1-D2串联成一路子PIN二极管电路，将PIN二极管D3-D4和电阻R3-R3串联成一路子PIN二极管电路，衰减器网络的最大隔离度由串联PIN二极管D1-D4的寄生电容决定，用两个PIN二极管串联可以提高衰减量和使工作频率上限加倍，由于两路并联子PIN二极管电路之间电流不一样，因此衰减起效临界点不一样，可以提高大功率状态下衰减线性和避免衰减跳变。通过改变电调端口J3的电压来控制电路的衰减量，绕线电感L1可以减小插入损耗，电阻R7可以保证在电压变化范围为衰减线性，可实现工作频率从10MHz扩展到500MHz。

如图2所示，第一功率分配电路包括电阻R4、电阻R6、PIN二极管D5、电容C2和电容C3，第二功率分配电路包括电阻R5、PIN二极管D6和电容C4；具体的，PIN二极管D5的负极与PIN二极管D3的负极电性连接，PIN二极管D5的正极分别与电阻R4的一端和电容C2的一端电性连接，电容C2的另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R6的一端电性连接，电阻R6的另一端分别与供电端口J4和电容C3的一端电性连接，电容C3的另一端接地；PIN二极管D6的负极与PIN二极管D4的负极电性连接，PIN二极管D6的正极分别与电阻R5的一端和电容C4的一端电性连接，电容C4的另一端接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端电性连接。其中，电阻R4、电阻R5和电阻R6作为二极管的匹配电阻，适当选择其参数，可在大动态的衰减范围内为串联和旁路二极管提供正确的偏置与分流，使整个网络获得较好的阻抗匹配。上述PIN二极管的I层厚度均为2mm，并且衰减器电路焊接的PCB板材的型号为Rogers4350B。

如图2所示，衰减器还包括隔直电容C1、隔直电容C6、分压电阻R1和分压电阻R6；具体的，隔直电容C1的一端与输入端口J1电性连接，隔直电容C1的另一端分别与PIN二极管D3的负极、PIN二极管D5的负极和分压电阻R1的一端电性连接，分压电R1的另一端接地；隔直电容C6的一端与输出端口J2电性连接，隔直电容C6的另一端分别与PIN二极管D4的负极、PIN二极管D6的负极和分压电阻R8的一端电性连接，分压电阻R8的另一端接地。其中，隔直电容C1将输入信号中直流成分阻断，而让交流成分顺利传递到后级电路，隔直电容C6将经过衰减后的信号中的直流成分阻断，输出交流信号。分压电阻R1和分压电阻R8分担电调端口J3输入的电压，电阻R1和电阻R8与PIN二极管形成回路，防止PIN二极管电路中电压过大。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。