本發(fā)明涉及信號傳輸設(shè)備,具體為一種用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù):
1、射頻衰減器在無線通信、雷達系統(tǒng)、測試設(shè)備等領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色,其主要功能是調(diào)節(jié)信號的功率水平。傳統(tǒng)的射頻衰減器通常通過切換不同的信號傳輸路徑來實現(xiàn)參考態(tài)和衰減態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。這些路徑可能包括不同的電阻、電容或電感元件,以實現(xiàn)不同程度的信號衰減。
2、然而,不同傳輸路徑間的物理長度和布局差異會導(dǎo)致信號在路徑間切換時產(chǎn)生附加的相位變化,即附加相移。這種相位變化會干擾信號的相位完整性,進而影響整個電路系統(tǒng)的性能,尤其是在對相位精度要求極高的應(yīng)用中。例如,在高速數(shù)據(jù)傳輸或精密測量系統(tǒng)中,附加相移可能導(dǎo)致信號失真、誤碼率增加等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu),所述用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu)包括:若干串接的衰減模塊,所述衰減模塊用于提供預(yù)定的衰減量,所述衰減模塊包括相連接的第一晶體管模塊和第二晶體管模塊,當(dāng)所述第一晶體管模塊導(dǎo)通且所述第二晶體管模塊截至?xí)r,所述衰減模塊處于參考態(tài),當(dāng)所述第一晶體管模塊截至且所述第二晶體管模塊導(dǎo)通時,所述衰減模塊處于衰減態(tài),在參考態(tài)下所述衰減模塊對信號的影響最小化,在衰減態(tài)下所述衰減模塊提供預(yù)定的衰減量,所述第一晶體管模塊和第二晶體管模塊之間連接有電感模塊,所述電感模塊用于在所述衰減模塊處于衰減態(tài)時對電路相位進行補償。
2、在其中一個實施例中,所述用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu)還包括:第一晶體管、第一電阻、第二十電阻和第一電容,所述信號輸入端連接到所述第一晶體管的漏極;所述第二十電阻的一端連接到所述第一晶體管的源極,另一端連接到地;所述第一電阻的一端連接到所述第一晶體管的柵極,另一端用于連接第一控制信號;所述第一電容的一端連接到所述第一晶體管的源極,另一端連接到地。
3、在其中一個實施例中,所述用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu)還包括:第二晶體管、第二電阻、第二十一電阻和第二電容,所述信號輸入端連接到所述第二晶體管的漏極;所述第二十一電阻的一端連接到所述第二晶體管的源極,另一端連接到地;所述第二電阻的一端連接到所述第二晶體管的柵極,另一端用于連接第二控制信號;所述第二電容的一端連接到所述第二晶體管的源極,另一端連接到地。
4、在其中一個實施例中,所述衰減模塊包括第一衰減模塊,所述第一衰減模塊包括:第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第一電感,所述信號輸入端連接到所述第三晶體管的漏極;所述第二十二電阻的一端連接到所述第三晶體管的漏極,另一端連接到所述第四晶體管的漏極;所述第三電阻的一端連接到所述第三晶體管的柵極,另一端用于連接第三控制信號;所述第一電感的一端連接到所述第三晶體管的漏極,另一端連接到所述第二十三電阻的一端,所述第二十三電阻的另一端連接到所述第三晶體管的源極;所述第二十四電阻的一端連接到所述第三晶體管的源極,另一端連接到所述第五晶體管的漏極;所述第四電阻的一端連接到所述第四晶體管的柵極,另一端用于連接第四控制信號;所述第四晶體管的源極連接到地;所述第五電阻的一端連接到所述第五晶體管的柵極,另一端用于連接所述第四控制信號;所述第五晶體管的源極連接到地。
5、在其中一個實施例中,所述衰減模塊包括第二衰減模塊,所述第二衰減模塊包括:第六晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻和第二電感,所述第六晶體管的漏極連接到所述第三晶體管的源極;所述第二十五電阻的一端連接到所述第六晶體管的漏極,另一端連接到所述第七晶體管的漏極;所述第六電阻的一端連接到所述第六晶體管的柵極,另一端用于連接第五控制信號;所述第二電感的一端連接到所述第六晶體管的漏極,另一端連接到所述第二十六電阻的一端,所述第二十六電阻的另一端連接到所述第六晶體管的源極;所述第二十七電阻的一端連接到所述第六晶體管的源極,另一端連接到所述第八晶體管的漏極;所述第七電阻的一端連接到所述第七晶體管的柵極,另一端用于連接第六控制信號;所述第七晶體管的源極連接到地;所述第八電阻的一端連接到所述第八晶體管的柵極,另一端用于連接所述第六控制信號;所述第八晶體管的源極連接到地。
6、在其中一個實施例中,所述衰減模塊包括第三衰減模塊,所述第三衰減模塊包括:第九晶體管、第十晶體管、第十一晶體管、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第二十八電阻、第二十九電阻、第三十電阻和第三電感,所述第九晶體管的漏極連接到所述第六晶體管的源極;所述第二十八電阻的一端連接到所述第九晶體管的漏極,另一端連接到所述第十晶體管的漏極;所述第九電阻的一端連接到所述第九晶體管的柵極,另一端用于連接第七控制信號;所述第三電感的一端連接到所述第九晶體管的漏極,另一端連接到所述第二十九電阻的一端,所述第二十九電阻的另一端連接到所述第九晶體管的源極;所述第三十電阻的一端連接到所述第九晶體管的源極,另一端連接到所述第十一晶體管的漏極;所述第十電阻的一端連接到所述第十晶體管的柵極,另一端用于連接第八控制信號;所述第十晶體管的源極連接到地;所述第十一電阻的一端連接到所述第十一晶體管的柵極,另一端用于連接所述第八控制信號;所述第十一晶體管的源極連接到地。
7、在其中一個實施例中,所述衰減模塊包括第四衰減模塊,所述第四衰減模塊包括:第十二晶體管、第十三晶體管、第十四晶體管、第十五晶體管、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻和第十五電阻,所述第十二晶體管的漏極連接到所述第九晶體管的源極;所述第十二電阻的一端連接到所述第十二晶體管的柵極,另一端用于連接第九控制信號;所述第十四晶體管的漏極連接到所述第十二晶體管的源極,所述第十四晶體管的源極連接到地;所述第十四電阻的一端連接到所述第十四晶體管的柵極,另一端用于連接第十控制信號;所述第十三晶體管的漏極連接到所述第十二晶體管的源極;所述第十三電阻的一端連接到所述第十三晶體管的柵極,另一端用于連接所述第九控制信號;所述第十五晶體管的漏極連接到所述第十三晶體管的漏極,所述第十五晶體管的源極連接到地;所述第十五電阻的一端連接到所述第十五晶體管的柵極,另一端用于連接所述第十控制信號;所述第十三晶體管的源極連接到所述信號輸出端。
8、在其中一個實施例中,所述第四衰減模塊還包括:第十六晶體管、第十七晶體管、第十八晶體管、第十九晶體管、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第三十一電阻、第三十二電阻和第四電感,所述信號輸入端連接到所述第十八晶體管的漏極;所述第十八電阻的一端連接到所述第十八晶體管的柵極,另一端用于連接所述第十控制信號;所述第十六晶體管的源極連接到所述第十八晶體管的源極,所述第十六晶體管的源極連接到地;所述第十六電阻的一端連接到所述第十六晶體管的柵極,另一端用于連接所述第九控制信號;所述第三十一電阻的一端連接到所述第十八晶體管的源極,另一端連接到地;所述第四電感的一端連接到所述第十八晶體管的源極,另一端連接到所述第三十二電阻的一端,所述第三十二電阻的另一端連接到所述第十九晶體管的漏極;所述第三十三電阻的一端連接到所述第十九晶體管的漏極,另一端連接到地;所述第十九電阻的一端連接到所述第十九晶體管的柵極,另一端用于連接所述第十控制信號;所述第十七晶體管的漏極連接到所述第十九晶體管的漏極,所述第十七晶體管的源極連接到地;所述第十七電阻的一端連接到所述第十七晶體管的柵極,另一端用于連接所述第九控制信號;所述第十九晶體管的源極連接到所述信號輸出端。
9、在其中一個實施例中,所述第三控制信號和所述第四控制信號在同一時刻保持其中之一為高電平,另一個為低電平;所述第五控制信號和所述第六控制信號在同一時刻保持其中之一為高電平,另一個為低電平;所述第七控制信號和所述第八控制信號在同一時刻保持其中之一為高電平,另一個為低電平;所述第九控制信號和所述第十控制信號在同一時刻保持其中之一為高電平,另一個為低電平。
10、本技術(shù)的第二方面還提供一種用于射頻衰減器改進相移的方法,所述方法包括:
11、在第一晶體管模塊和第二晶體管模塊之間加入電感模塊;
12、其中,所述射頻衰減器包括若干串接的衰減模塊,所述衰減模塊用于提供預(yù)定的衰減量,所述衰減模塊包括相連接的所述第一晶體管模塊和所述第二晶體管模塊,當(dāng)所述第一晶體管模塊導(dǎo)通且所述第二晶體管模塊截至?xí)r,所述衰減模塊處于參考態(tài),當(dāng)所述第一晶體管模塊截至且所述第二晶體管模塊導(dǎo)通時,所述衰減模塊處于衰減態(tài),在參考態(tài)下所述衰減模塊對信號的影響最小化,在衰減態(tài)下所述衰減模塊提供預(yù)定的衰減量,所述電感模塊用于在所述衰減模塊處于衰減態(tài)時對電路相位進行補償。
13、本技術(shù)實施例中的上述一個或多個技術(shù)方案,至少具有如下一種或多種技術(shù)效果:
14、本發(fā)明提出了一種用于射頻衰減器改進相移的結(jié)構(gòu),旨在有效降低信號在不同衰減狀態(tài)間切換時產(chǎn)生的附加相移,該結(jié)構(gòu)包括若干串接的衰減模塊,每個衰減模塊包含第一和第二晶體管模塊,能夠在參考態(tài)和衰減態(tài)之間進行切換。在參考態(tài)下,第一晶體管模塊導(dǎo)通而第二晶體管模塊截止,衰減模塊對信號的影響降至最低;而在衰減態(tài)時,第一晶體管模塊截止而第二晶體管模塊導(dǎo)通,從而提供預(yù)定的衰減量。為了解決因不同傳輸路徑造成的相位變化,衰減模塊中還連接有電感模塊,該電感模塊在衰減態(tài)時對電路的相位進行補償。當(dāng)電路處于參考態(tài)時,由于晶體管導(dǎo)通時表現(xiàn)為小電阻,而截止時表現(xiàn)為大電容,因此電感模塊對參考態(tài)的相位影響微乎其微;相反,在衰減態(tài)下,電感模塊能夠有效補償附加相移,使得衰減態(tài)的相位變化減小,這種設(shè)計確保了在衰減態(tài)時,通過減去參考態(tài)的相移,顯著降低了附加相移的影響,進而提升了系統(tǒng)的相位完整性,而不會對插入損耗和衰減量產(chǎn)生明顯的負面作用,實現(xiàn)了高效的信號處理效果。因此,本發(fā)明提供了一種可以在保持低附加相移的同時,幾乎不影響信號插入損耗和衰減量的射頻衰減器電路結(jié)構(gòu),適用于對相位精度要求極高的應(yīng)用場景。
15、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。