【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路技术、模数转换电路等领域，具体的说，是一种折叠式宽带高精度衰减器。
技术介绍
1、高速无线通信系统的研发需求日益增长，而高性能相控阵收发芯片恰能满足其高速数据传输、抑制空间干扰等功能指标。衰减器作为增益调节模块，主要用于提高旁瓣抑制性能以及补偿各阵元间的增益不平衡问题。
2、已有的宽带衰减器技术方案主要为以下两种：
3、第一种是路径切换型衰减器，通过射频开关切换不同衰减量的通路从而实现衰减的控制。该方案可以实现较低的幅度误差和相位误差。
4、第二种是开关型衰减器，通过级联不同大小的衰减单元来实现增益的控制，单个单元中，通过晶体管开关来控制衰减状态。该方案插入损耗低，芯片面积通常较小。
5、与衰减器具有类似功能的射频电路模块是可变增益放大器，该方案能够在实现增益调控功能的同时提供一定的增益，并且端口匹配特性相对稳定，但需要消耗一定的直流功耗。而且，可变增益放大器属于有源电路，与无源衰减器的设计方法区别较大。
6、已有技术中，第一种方案的插入损耗过大，不适用于毫米波频段的应用，因为过大的插入损耗需要额外的放大器进行补偿，会浪费较多的直流功耗。第二种方案虽然有较小的插入损耗，但仍有诸多挑战：（1）由于衰减单元的设计中大量用到电阻元件，且衰减的性能指标对电阻值较为敏感，因此各衰减单元的衰减量受工艺角的影响比较大；（2）衰减精度进一步提升较为困难，且设计更小衰减单元有误码率变高的风险。
技术实现思路
1、本专利
2、本专利技术通过下述技术方案实现：一种折叠式宽带高精度衰减器，采用开关型衰减架构，包括六个衰减单元，且六个衰减单元分别为两个st型结构、两个t型结构和两个π型结构；从输入（in）到输出（out）六个衰减单元的连接方式为：第一个st型结构连接第一个t型结构，第一个t型结构连接第一个π型结构，第一个π型结构连接第二个π型结构，第二个π型结构连接第二个t型结构，第二个t型结构连接第二个st型结构；在两个π型结构之间引入q值可调的电感网络，且在进行布局时以电感网络为中心两侧的结构呈折叠式布设。
3、进一步为更好地实现本专利技术所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，特别采用下述设置方式：st型结构衰减单元分别为0.5db衰减单元和1db衰减单元，t型结构衰减单元分别为2db衰减单元和4db衰减单元，π型结构衰减单元分别为8db衰减单元和16db衰减单元。
4、进一步为更好地实现本专利技术所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，特别采用下述设置方式：从输入到输出，六个衰减单元依次为0.5db衰减单元、2db衰减单元、8db衰减单元、16db衰减单元、4db衰减单元、1db衰减单元。
5、进一步为更好地实现本专利技术所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，特别采用下述设置方式：在t型结构衰减单元和π型结构衰减单元中对地通路上的电阻上还并联有电容。
6、进一步为更好地实现本专利技术所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，特别采用下述设置方式：所述电感网络具体为：包括主电感，及主电感上方或下方浮空铺设的一组等间距排布的电感所构成的电感阵列，电感阵列两端通过晶体管开关接地，通过数字控制晶体管开关的方式，控制主电感与电感阵列之间的耦合关系，从而实现高精度的增益控制。
7、进一步为更好地实现本专利技术所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，特别采用下述设置方式：在st型结构与t型结构之间、t型结构与π型结构之间都连接有一个电感。
8、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
9、（1）本专利技术级间用以补偿附加相移的电感将被替换成q值可调的电感网络，q值的调整原理上可等效为调节电感的插入损耗，其调节方法为：在主电感上方或下方额外浮空铺设一组等间距排布的电感形成电感阵列，电感阵列两端通过晶体管开关接地，通过数字控制晶体管开关的方式，控制住主电感与电感阵列之间的耦合关系，从而实现高精度的增益控制。
10、（2）本专利技术采用开关型衰减器架构，衰减单元分别采用简化t型（st型）、t型、π型结构，通过电感依次级联0.5-2-8-16-4-1db衰减单元，并将8-16db衰减单元之间的电感设计为品质因数可调的电感网络。
11、（3）本专利技术高精度的增益控制也可用于补偿各衰减单元在不同工艺角下的误差，提高设计的一致性。
12、（4）本专利技术最小步进为0.1db，相较于传统6bit衰减器，最小步进提升五倍。
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1.一种折叠式宽带高精度衰减器，采用开关型衰减架构，其特征在于：包括六个衰减单元，且六个衰减单元分别为两个ST型结构、两个T型结构和两个Π型结构；从输入到输出六个衰减单元的连接方式为：第一个ST型结构连接第一个T型结构，第一个T型结构连接第一个Π型结构，第一个Π型结构连接第二个Π型结构，第二个Π型结构连接第二个T型结构，第二个T型结构连接第二个ST型结构；在两个Π型结构之间引入Q值可调的电感网络，且在进行布局时以电感网络为中心两侧的结构呈折叠式布设。
2.根据权利要求1所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于：ST型结构衰减单元分别为0.5dB衰减单元和1dB衰减单元，T型结构衰减单元分别为2dB衰减单元和4dB衰减单元，Π型结构衰减单元分别为8dB衰减单元和16dB衰减单元。
3.根据权利要求2所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于：从输入到输出，六个衰减单元依次为0.5dB衰减单元、2dB衰减单元、8dB衰减单元、16dB衰减单元、4dB衰减单元、1dB衰减单元。
4.根据权利要求2或3所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于
5.根据权利要求1或2或3所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于：所述电感网络具体为：包括主电感，及主电感上方或下方浮空铺设的一组等间距排布的电感所构成的电感阵列，电感阵列两端通过晶体管开关接地。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于：在ST型结构与T型结构之间、T型结构与Π型结构之间都连接有一个电感。
...【技术特征摘要】
1.一种折叠式宽带高精度衰减器，采用开关型衰减架构，其特征在于：包括六个衰减单元，且六个衰减单元分别为两个st型结构、两个t型结构和两个π型结构；从输入到输出六个衰减单元的连接方式为：第一个st型结构连接第一个t型结构，第一个t型结构连接第一个π型结构，第一个π型结构连接第二个π型结构，第二个π型结构连接第二个t型结构，第二个t型结构连接第二个st型结构；在两个π型结构之间引入q值可调的电感网络，且在进行布局时以电感网络为中心两侧的结构呈折叠式布设。
2.根据权利要求1所述的一种折叠式宽带高精度衰减器，其特征在于：st型结构衰减单元分别为0.5db衰减单元和1db衰减单元，t型结构衰减单元分别为2db衰减单元和4db衰减单元，π型结构衰减单元分别为8db衰减单元和16db衰减单元。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李明，吴霜毅，杨茂旋，刘超，隆锐，
申请(专利权)人：成都铭科思微电子技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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